前沿技術(shù)在線 | QD中國(guó)邀請(qǐng)您參加4月1日《在新技術(shù)下探索單原子催化劑(SACs)的合成、表征和催化機(jī)理》線上講座

[報(bào)告概述]

單原子催化劑以其超越傳統(tǒng)納米催化劑，在活性、選擇性和穩(wěn)定性的異表現(xiàn)，有望成為具有工業(yè)應(yīng)用潛力的新型催化劑。而從分子層次認(rèn)識(shí)單原子催化劑的催化機(jī)理也成為近科學(xué)研究的個(gè)熱點(diǎn)。在本次研討會(huì)，我們圍繞單原子催化劑，討論和總結(jié)了用臺(tái)式原子層沉積方法制備單原子催化劑的近期進(jìn)展，采用臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜（XAFS）技術(shù)對(duì)單原子進(jìn)行表征，以及微秒快速紅外光譜技術(shù)在催化反應(yīng)過(guò)程監(jiān)測(cè)和機(jī)理探索方面的些研究結(jié)果，希望能為后續(xù)的研究者提供些借鑒。

[報(bào)告簡(jiǎn)介]

實(shí)現(xiàn)對(duì)催化劑活性位結(jié)構(gòu)的原子精準(zhǔn)調(diào)控,是理解催化反應(yīng)機(jī)理和理性設(shè)計(jì)進(jìn)催化劑的基礎(chǔ)。原子層沉積(ALD)技術(shù)，是種基于表面自限制反應(yīng)的種薄膜生長(zhǎng)技術(shù)。作為傳統(tǒng)濕化學(xué)制備催化劑方法的補(bǔ)充, ALD提供了種隨ALD沉積周期"自下而上"近原子精準(zhǔn)構(gòu)筑催化劑結(jié)構(gòu)的精細(xì)技術(shù)方法。本報(bào)告結(jié)合了加拿大西安大略大學(xué)和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等實(shí)驗(yàn)室近期研究成果，介紹其使用美國(guó)Arradiance公司生產(chǎn)的臺(tái)式原子層沉積系統(tǒng)，如何精確控制不同材料以原子層的方式生長(zhǎng)來(lái)形成具有不同形貌的單原子催化劑及相關(guān)催化應(yīng)用。總之，ALD為單原子催化基礎(chǔ)研究提供了理想的模型催化劑，使得探索顆粒尺寸、載體表面性，金屬或者合金納米顆粒表面的包裹層對(duì)催化性能的影響成為了可能，是研究負(fù)載型單原子催化劑的合成以及構(gòu)效關(guān)系的重要手段。

[報(bào)告二簡(jiǎn)介]

X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜（XAFS）技術(shù)作為種對(duì)中心吸收原子的局域結(jié)構(gòu)（尤其是在0.1 nm范圍內(nèi)）及其化學(xué)環(huán)境非常敏感的結(jié)構(gòu)分析方法，但由于通常依賴(lài)于同步輻射X射線光源, 大地限制了其在各域的大范圍應(yīng)用。為了突破這限制，美國(guó)easyXAFS公司研發(fā)出了臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀（XAFS/XES），無(wú)需同步輻射光源，在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中實(shí)現(xiàn)X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)測(cè)量和分析。本報(bào)告結(jié)合了美國(guó)、德國(guó)等著名研究組的近期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，詳細(xì)闡述了臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀在材料化學(xué)域的些應(yīng)用案例，后展望了其在未來(lái)單原子催化域日常實(shí)驗(yàn)室研究中的巨大潛力。

[報(bào)告三簡(jiǎn)介]

在化學(xué)反應(yīng)中，通過(guò)研究中間體的結(jié)構(gòu)、它們存在的時(shí)間以及其能夠反應(yīng)的方式，可以有效地設(shè)計(jì)、控制并化反應(yīng)過(guò)程。目前監(jiān)控化學(xué)反應(yīng)的表征手段，如紫外-可見(jiàn)光譜或熒光光譜可以在單波長(zhǎng)或使用陣列探測(cè)器研究快速反應(yīng)，但是卻很難確定結(jié)構(gòu)信息；而常規(guī)紅外光譜在結(jié)構(gòu)信息上更為敏感，但其信噪比較低，且對(duì)于進(jìn)的商業(yè)停流設(shè)備來(lái)說(shuō)測(cè)量速度仍然不夠快。為了解決這難題，瑞士IRsweep公司基于激光雙光梳原理，推出了微秒時(shí)間分辨的快速紅外表征手段。在本報(bào)告中，我們將根據(jù)來(lái)自瑞士和美國(guó)著名高校、以及產(chǎn)業(yè)公司的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分別在固、液、氣三相不同域，介紹微秒時(shí)間分辨快速紅外在反應(yīng)監(jiān)控上的近期應(yīng)用和在多相催化域的潛在應(yīng)用前景。

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[主講人介紹]

 唐紅杰  博士

材料學(xué)博士，畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院過(guò)程與工程研究所，美國(guó)加州大學(xué)河濱分校和拉華大學(xué)博士后。主要研究方向?yàn)闊o(wú)機(jī)納米功能材料合成與制備，及在能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換域的應(yīng)用。2019年加入Quantum Design中國(guó)子公司，從事easyXAFS臺(tái)式X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)譜儀，PSC亞微米非接觸紅外拉曼同步測(cè)量系統(tǒng)mIRage，Arradiance原子層沉積系統(tǒng)及Delong低壓透射電子顯微鏡等相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用開(kāi)發(fā)、技術(shù)支持及市場(chǎng)拓展。

張琦  博士

畢業(yè)于南洋理工大學(xué)理學(xué)院，博士期間主要從事納米材料的制備、組裝和表征工作。隨后，張琦博士加入Quantum Design中國(guó)子公司，注于表面光譜技術(shù)，在近場(chǎng)光學(xué)、針尖增強(qiáng)拉曼和納米傅里葉紅外域均有深入研究。2018獲任年中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)微納技術(shù)分會(huì)第yi屆理事會(huì)理事。

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