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【6th.Jan.】氮化碳基单原子催化剂的制备及应用

2020-01-07


题目:氮化碳基单原子催化剂的制备及应用
报告人:陈祖鹏博士 瑞士苏黎世联邦理工学院化学与生物工程系 博士后
时间:2020年1月6日( 周一)上午10:00
地点:化学B楼410会议室
邀请人:李新昊 教授


报告人介绍



陈祖鹏博士,出生于1988年9月。2010年6月毕业于江南大学高分子材料科学与工程系,获得学士学位;2013年4月毕业于华东理工大学材料科学与工程学院,获得硕士学位。2013年6月至2015年12月于德国马克斯普朗克学会胶体与界面研究所,获得博士学位;2016年2月至今,于瑞士苏黎世联邦理工学院化学与生物工程系做博士后。拥有在材料化学,光电催化,选择性加氢,有机碳碳偶联,生物质转换等经验。目前已在Nature Nanotechnology, Nature Communications, Advanced Materials, Angewandte Chemie International Edition, Advanced Functional Materials, ACS Nano, Small 等国际SCI 收录期刊发表学术论文35篇,其中第一作者11 篇,封面文章6 篇,高被引论文2篇。论文被SCI 他引共计1560 余次(h-index 19, Google Scholar, 2019/12)。研究工作得到专业期刊或新闻媒体如,Nature, Nature Catalysis, Chemical & Engineering News, ETH News, Eurekalert, Nanowerk News, Science Newsline, Phys.org,众多微信公众号如材料人,纳米人,研之成理等,获得国际同行的积极评价。同时兼任Nature Catalysis, ACS Catalysis等著名期刊审稿人。在中国本科和硕士期间多次获得奖学金,包括国家奖学金以及优秀硕士论文。


报告介绍

氮化碳基单原子催化剂的制备及应用
陈祖鹏
苏黎世联邦理工学院,苏黎世,瑞士
Email:zupeng.chen@chem.ethz.ch


单原子催化剂因有望在反应过程中同时提高金属的利用率和选择性而引起研究人员的广泛关注。但是单原子热力学上非常不稳定,容易聚集成纳米团簇和颗粒。因此,载体的性质和选择对这类材料稳定和催化性能有着显著的影响。鉴于此,二维氮化碳材料由于含有大量的氮元素,其未配位自电子可以牢固的锚定分散的金属原子。通过不同合成方法,多种金属如,钯,铂,银,铱,均可以以原子状态分散在不同形貌的氮化碳表面1-4。通过多种手段,例如X射线光电子能谱,球差校正扫描透射电子显微镜,并结合密度泛函理论计算,我们详细研究了金属原子的价态以及在氮化碳中分布情况。最后通过三相选择性炔烃加氢反应,证实了金属载体相互作用和活性位的暴露是有效设计高性能单原子催化剂的关键。最后,将该类新型催化剂应用于传统均相反应,如Suzuki碳碳偶联,发现其性能及稳定性远高于目前大量使用的均相催化剂及其他异相催化剂,为均相反应异相化提供了思路5。




 
参考文献
1. Stabilization of Single Metal Atoms on Graphitic Carbon Nitride. Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1605785
2. Merging Single-Atom-Dispersed Silver and Carbon Nitride to a Joint Electronic System via Copolymerization with Silver Tricyanomethanide. ACS Nano 2016, 10, 3166-3175
3. A Stable Single-Site Palladium Catalyst for Hydrogenations. Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 11265-11269
4. Single-atom heterogeneous catalysts based on distinct carbon nitride scaffolds. Natl. Sci. Rev. 2018, 5, 642-652
5. A heterogeneous single-atom palladium catalyst surpassing homogeneous systems for Suzuki coupling. Nat. Nanotechnol. 2018, 13, 702-707




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