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三元名家论坛:分子电催化水分解和氧还原基础研究
作者:     日期:2022-11-25     来源:     阅读:

讲座主题:分子电催化水分解和氧还原基础研究

专家姓名:曹睿

工作单位:陕西师范大学

讲座时间:2022年12月1日 14:30

讲座地点:腾讯会议:451-810-028

主办单位:烟台大学化学化工学院

内容摘要:

水分解析氢析氧和氧还原是催化领域的前沿研究方向,发展性能优异的催化剂是其中的热点和难点。围绕水分解和氧还原反应,曹睿博士以具有明确结构的金属卟啉类配合物为研究对象,结合电化学和化学方法精准合成催化循环中可能的中间体,利用空间位阻等分子设计稳定高活性中间体,实现研究其电子结构和反应性质,并通过分子设计,调控反应路径,达到提高催化效率的目的。沿着“阐明催化机理→调控反应路径→优化分子设计”的研究思路,曹睿博士阐明了多种 H-H 和 O-O 成键/断键过程,尤其证明了金属氢物种双分子均裂 H-H 成键和水亲核进攻锰氧物种 O-O 成键,建立了催化剂电子结构与这些成键过程的关联,发展了多种调控 H-H 和 O-O 成键/断键过程的分子设计策略,并以此为基础设计合成了一系列性能优异的金属卟啉类水分解和氧还原分子催化剂。主要研究成果包括:1) 阐明了三种 H-H 成键机制,调控了 H-H 成键过程,提升了析氢催化效率;2) 阐明了两种 O-O 成键机制,调控了 O-O 成键过程,提升了水氧化催化效率;3) 调控了氧还原的 O-O 断键过程;发展了性能优异的氧还原分子催化体系。

主讲人介绍:

曹睿,陕西师范大学教授,应用表面与胶体化学教育部重点实验室副主任。北京大学学士(2003),美国埃默里大学博士(2008),埃默里大学(2008-2009)和麻省理工学院(2009-2011)博士后。2011 年加入中国人民大学,2014 年调入陕西师范大学。主要研究方向为(1)分子催化在能源相关小分子活化中的应用;(2)水分解反应机理研究,氢氢成键和氧氧成键机制研究;(3)面向应用的分子电催化体系构筑。以通讯作者在 Acc. Chem. Res. (1 篇),Chem. Rev. (2 篇),Chem. Soc. Rev. (2 篇),J. Am. Chem. Soc. (2 篇),Angew. Chem. (18 篇),Chem. Sci. (5 篇),ACS Catal. (5 篇) 等期刊发表论文 140 余篇。2011 年入选国家海外高层次人才引进计划,2018 年获得霍英东青年教师基金,2020 年获得国际卟啉与酞菁协会“青年科学家奖”等荣誉。受邀担任 ChemSusChem 编委会主席,Chem. Soc. Rev. 编委和客座编辑,《催化学报》青年编委和客座编辑,《化学快报》、《电化学》和 ChemPhysChem 编委。受邀担任欧洲化学学会 Chemistry Europe Award 评奖委员会委员。