今日8:30直播| “测论”系列线上公益讲座 | 纳米催化主题Ⅱ

清华大学

清华大学分析中心 正高级工程师，国家电子能谱中心副主任。国际标准化组织表面化学分析委员会（ISO/TC201）联络员，全国微束分析标准化委员会表面化学分析分技术委员会（SAC/TC38/SC2）副主任委员，北京理化分析测试学会表面分析技术委员会 常务副理事长，中国分析测试协会高校分析测试分会 秘书长。近年来致力于光催化材料表界面化学分析及表面分析仪器研制工作。先后主持科技部创新方法专项、国家基金委面上项目、国标委国家标准制修订专项等项目12项。以第一/通讯作者发表论文43篇，其中ESI高被引论文2篇，入选英国皇家学会Top 1%高被引中国作者。制定国际标准1项、国家标准18项；国家发明专利授权和申请5项；合作论著2部。研究成果获：国家自然科学奖二等奖 1项（排名4）；中国分析测试协会科学技术奖一等奖1项（排名1）；中国标准创新贡献奖二等奖1项（排名1）；中国产学研合作促进会产学研合作创新个人奖1项；教育部自然科学奖一等奖 2项（排名2和4）。

南京大学

南京大学环境学院教授，博士生导师，南京大学现代分析中心主任。兼任江苏省机动车尾气污染控制重点实验室主任，江苏省高校优秀科技创新团队——“大气污染物催化消除创新团队”带头人，教育部高等学校化学基础课程教学指导委员会委员，中国稀土学会催化专业委员会学术委员会常委，江苏省化学化工学会大气化学污染与治理专业委员会主任委员，全国高校分析测试中心研究会理事会副理事长。研究工作主要集中在纳米材料的制备科学、负载型金属氧化物催化剂的制备科学和表面物理化学性质研究以及大气分子污染物的吸附、催化消除等方面，在国内外重要学术期刊上发表学术论文近200篇，申请国家专利29项。先后主持（或参加）过国家“863”、“973”、国家重大科研仪器研制项目、自然科学基金重点和面上项目等多项省部级以上项目。

演讲题目：表面协同氧空位(SSOV)在CO-SCR脱硝反应中的作用初探

摘要：自从国家“十二五”计划将氮氧化物（NOx）增列为约束性指标以来，许多科研工作者开展了围绕NOx减排的研究。实践证明，催化净化是去除NOx的有效手段，其中“NO+CO”是汽车尾气NOx净化的一个重要（模型）反应。考虑到车用催化剂可能的实际工作状况（富燃、理想燃烧和稀燃），有针对性地对催化剂进行还原预处理，以此模拟富燃工况下催化剂面临还原气氛时的催化行为，结果发现处理后的催化剂（如CO-CuO-MOx/γ-Al2O3）的“NO+CO”反应活性和选择性显著提升。本报告拟从还原预处理带来的催化剂性质变化（如表面氧空位产生和组分价态变化等）入手，系统考察处理后的催化剂中金属离子的存在状态、氧空位的种类与性质及其与反应物分子间的作用关系，追踪反应过程中催化剂的性质变化和反应物分子的演变特征，揭示反应活性位点及活性中间物种等关键信息，探明负载型双组份金属氧化物催化剂上消除NOx的作用机制，为科学设计性能优良的NOx净化催化剂提供理论参考。

中科院大连化学物理研究所

1996年和2000年在北京理工大学分别获得学士和博士学位，2000年到2006年先后在德国马普学会金属研究所和Fritz Haber研究所做博士后研究；2006年受聘到中国科学院大连化学物理研究所工作至今。主要研究方向为催化与表界面化学。入选中国科学院"百人计划"、国家自然科学基金优秀青年基金和杰出青年基金、国家“万人计划”科技创新领军人才等项目。研究成果先后获辽宁省自然科学一等奖和国家自然科学一等奖。目前担任Journal of Physical Chemistry Letters期刊的senior editor。

演讲题目：催化与储能过程的原位表界面研究

摘要：以Langmuir、Ertl等为代表的几代科学家发展和创立了表面化学学科和表面化学方法学，将基于超高真空条件下的表面分析方法成功应用于催化、环境、能源、生物等重要应用领域，在微观尺度上研究和理解了这些重要的界面现象。但是催化、能源、生物等实际过程是发生在气氛甚至液相环境中，如何将传统的表面化学方法学从超高真空条件下的模型表面体系拓展到气-固和液-固界面体系，这是表面科学领域中的一个重大挑战。近十多年有多种表面技术突破真空限制实现在近常压甚至常压条件下的原位表面研究，包括近常压光电子能谱、高压扫描隧穿显微镜、我们实验室成功发展的近常压光发射电子显微镜（NAP-PEEM）。我们将讨论这些表面新技术在能源和催化中的应用：1）气氛条件下的催化过程表征实现原位表界面催化（Surface & Interface Catalysis/SIC）研究；2）电场施加条件下储能器件的在线表界面表征，实现表界面电化学（Surface & Interface Electrochemistry/SIE）研究。基于这些研究，进一步展望实现液-固界面表征研究中的挑战和解决途径。

浙江大学 

王勇教授现为浙江大学电子显微镜中心主任,材料学院副院长,国家杰出青年基金获得者。2001年于湘潭大学物理学院获学士学位，2006年于中国科学院物理研究所获博士学位。博士毕业后，加入澳大利亚昆士兰大学材料系进行博士后研究。2009 年起，他作为ARC的项目研究员继续在昆士兰大学进行研究工作。2010年到2011年，在美国加州大学洛杉矶分校电子工程系进行访问研究。2012年回国加入浙江大学材料学院。

王勇教授主要从事利用和发展原位环境透射电镜技术在原子尺度实时研究催化材料在反应气氛环境下的动态演变，揭示其结构与性能的内在关联，致力于研发高效低成本的催化材料。共发表SCI论文170余篇，其中2篇Science,3篇Nat. Nano., 1篇Nat. Mater.，40余篇发表在Adv. Mater.，Angew. Chem., JACS，Nano Lett., ACS Nano, and PRL等高水平期刊上，被SCI引用8000余次,H因子48。他获得了2008年澳大利亚研究委员会的Australian Postdoctoral Fellowship，2010年度昆士兰大学的UQ Foundation Research Excellence Award，2012年度国家高层次人才计划青年项目，2013年度香港求是基金会的杰出青年学者奖以及2020年度国家自然科学基金委的杰出青年基金。

演讲题目：催化反应的原位电镜研究

摘要：90%以上的工业过程与催化相关，获取催化反应过程（黑匣子）中催化剂的动态行为是理解催化机理，进而设计高性能催化剂的关键。尽管通过不同研究手段，可以间接得到一些相关信息，但在反应环境中原子尺度下直接“看见”黑匣子中的催化剂的动态行为，从而揭示其微观的催化机理具有很大挑战。针对该关键科学问题，报告人拟在原子级别使催化材料在实际反应条件下的动态行为可视化，将气氛等环境因素引入电子显微镜中，在原子分辨率下探究高温/大气压等实际环境下催化材料表界面精细结构的演变及其对物理化学性能的影响，为高性能催化材料的设计与可控制备及其在实际环境中的应用提供可靠的科学依据和创新思路。此报告中，报告人将简要汇报其课题组最近几年在此方向的一些研究进展，着重讲述利用环境透射电镜在低气压下及纳米反应器系统在大气压下催化材料活性位点动态演变的原子级别原位研究工作[1-9]。最后，该报告会简明讨论下该领域中存在的问题、挑战及未来的发展方向。

中国科学技术大学 

中国科学技术大学教授，国家杰青，国家重点研发计划项目负责人，核科学技术学院副院长。长期从事同步辐射先进实验技术的创新方法学、理论分析方法发展、及其在能源材料应用的交叉科学研究。发展了多环境多模态原位同步辐射谱学技术和数据分析方法，实现对低维光电催化材料固/液/气界面能量转换反应的原位在线监测。已在Nature、Nat. Catal.、Nat. Commun.、JACS、Nano Lett.等著名学术期刊发表论文150余篇，其中24篇ESI高被引论文。曾获国家优青、中科院优秀导师、中科院青促会优秀会员、真空紫外与X射线物理学会青年科学家、科睿唯安2019-2021年度高被引科学家。

演讲题目：原位同步辐射在能源催化中的应用

摘要：能源转换的动态过程涉及发生在材料表界面的一系列复杂的物理和化学反应。捕捉能源材料在工作和服役环境下的若干关键中间体并揭示其结构动态变化过程，是理性设计和制备高效能源存储和转换材料的基础和前提。我们基于同步辐射大科学装置，发展了一系列原位X射线吸收谱和红外谱学技术，实现了原子级水平精确鉴别功能材料在实际工作状态下的真实结构及动态演化过程，弥补了非原位表征无法准确给出结构-性能关系的局限。基于建立的原位同步辐射技术，精确鉴别出金属单原子材料在电催化反应环境下，原子自适应形成的反应结构及其动态演化过程；从原子尺度揭示了在复杂反应环境中光电催化剂表面活性位点吸附反应分子的原子构型和电子结构、及中间态构型，为设计具有高效稳定和实用型的光电催化剂材料提供了理论基础。 

麦克默瑞提克（上海）仪器有限公司 

应用科学家，南卡罗来纳州大学化学工程博士。

主要研究方向：异相金属催化剂的合成，表征以及性能测试，如改善Pt基催化剂在燃料电池上的性能，提高Cu-Pd 双金属催化剂对于CO₂还原的反应活性以及研究Ag催化剂颗粒尺寸对于乙烯环氧化反应的选择性。发表SCI论文7篇，专利申请1项。

演讲题目：气体吸附表征技术在纳米催化领域的应用

摘要：多相催化反应是一个极其复杂的表面物理化学过程，其主要参与者是催化剂和反应分子。分子在催化剂表面要经历扩散，化学吸附，表面反应，脱附和反向扩散等步骤，最主要的两个步骤是吸附和表面反应。通过气体吸附表征技术可研究催化剂本身的物理化学性质以及在催化过程中其与反应分子相互作用的反应机理。物理吸附技术广泛应用于测定催化剂的表面积和孔结构。与物理吸附不同，化学吸附并不在所有的气-固界面发生，只有当气体分子能与固体界面某种（或某些）活性点发生化学反应时才能够发生。因此，化学吸附可分析催化剂的活性表面积、催化剂的表面酸碱性、反应途径等。Micromeritics作为专业的材料物理性能和化学活性表征的设备生产商，通过研究开发一系列的气体吸附表征技术致力于服务纳米催化研究领域的方方面面。通过经典的案例分析，向大家介绍常见的气体静态和动态两种吸附技术在纳米催化领域的应用。更进一步的提出如何在催化表面反应中对催化剂进行原位表征，研究催化剂在实际反应条件下表面的微观信息。