【1st. Sept.】新型燃料電池電催化劑設(shè)計及原位表征技術(shù)
日期：2017-09-01
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題目：新型燃料電池電催化劑設(shè)計及原位表征技術(shù)
報告人：賈晴鷹博士，美國東北大學
時間：2017年9月1日（周五）上午10:00
地點：化學B樓410會議室
邀請人：馬紫峰教授
摘要：以同步輻射原位X吸收譜為主要手段,對納米材料催化劑在工作狀態(tài)下進行原位表征從而揭示其活性中心和相應(yīng)的活性機理。通過對一系列鉑金合金催化劑的原位表征研究，發(fā)現(xiàn)它們的活性和過渡金屬含量通過鉑原子間距線性關(guān)聯(lián)，從而揭示了鉑合金活性的本質(zhì)原因。基于以上認識，結(jié)合量子化學理論計算，開發(fā)出去合金化（de-alloyed）鉑鎳合金催化劑。系統(tǒng)研究了一系列非鉑金的鐵基催化劑，發(fā)現(xiàn)活性中心中的鐵原子在催化過程與反應(yīng)中間物作用的過程中做周期性往復(fù)震動，密度泛函理論計算和原位表征實驗數(shù)據(jù)證實這種類生物大分子（如肌紅蛋白）的動態(tài)結(jié)構(gòu)是其高氧還原反應(yīng)活性的本質(zhì)原因。實證了活性中心中鐵原子的移位效應(yīng)和動態(tài)結(jié)構(gòu)。在金屬和氧化物異相催化劑方面，揭示了金屬和氧化物基底界面的相互作用本質(zhì)及對催化活性的影響，據(jù)此開發(fā)出的鉑金氧化鈮異相催化劑的氧還原活性尤其是穩(wěn)定性均大幅超過鉑金。
報告人簡介：
賈晴鷹博士現(xiàn)系美國波士頓東北大學研究助理教授。2000年和2003年在北京大學先后獲得核物理專業(yè)學士學位和碩士學位，2010年獲得美國伊利諾伊工學院獲得材料科學博士學位。主要研究工作是開發(fā)研究同步輻射X射線吸收譜技術(shù)對電化學納米材料進行原位表征，進而將實驗結(jié)果結(jié)合量子理論計算揭示催化材料活性的結(jié)構(gòu)本質(zhì)和反應(yīng)機理。研究方向涉及材料科學、光譜學、電化學及量子化學計算等交叉學科，在同步輻射原位X射線吸收譜技術(shù)革新、燃料電池正負極鉑金和非鉑金催化劑的基礎(chǔ)和應(yīng)用、金屬和氧化物異相界面催化等研究方面均取得了重要的學術(shù)成果。迄今，賈晴鷹博士已在Science, J. Am. Chem. Soc.，Energy Environ. Sci.，ACS Nano等共發(fā)表文章30余篇。
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? (2) Li, J.; Alsudairi, A.; Ma, Z.-F.; Mukerjee, S.; Jia, Q*. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1384.
? (3) Jia, Q.; Liang, W.; Bates, M. K.; Mani, P.; Lee, W.; Mukerjee, S. ACS Nano 2015, 9, 387.
? (4) Jia, Q.; Caldwell, K.; Strickland, K.; Ziegelbauer, J. M.; Liu, Z.; Yu, Z.; Ramaker, D. E.; Mukerjee, S. ACS Catalysis 2014, 176.
? (5) Jia, Q.; Caldwell, K.; Ziegelbauer, J. M.; Kongkanand, A.; Wagner, F. T.; Mukerjee, S.; Ramaker, D. E. J. Electrochem. Soc. 2014, 161, F1323.
? (6) Jia, Q.; Caldwell, K.; Ramaker, D. E.; Ziegelbauer, J. M.; Liu, Z.; Yu, Z.; Trahan, M.; Mukerjee, S. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 20496.
? (7) Li, J.; Ghoshal, S.; Liang, W.; Sougrati, M.-T.; Jaouen, F.; Halevi, B.; McKinney, S.; McCool, G.; Ma, C.; Yuan, X.; Ma, Z.-F.; Mukerjee, S.; Jia, Q*. Energ Environ Sci 2016, 9, 2418.
? (8) Jia, Q.; Ramaswamy, N.; Hafiz, H.; Tylus, U.; Strickland, K.; Wu, G.; Barbiellini, B.; Bansil, A.; Holby, E. F.; Zelenay, P.; Mukerjee, S. ACS Nano 2015, 9, 12496.
? (9) Jia, Q.; Ramaswamy, N.; Tylus, U.; Strickland, K.; Li, J.; Serov, A.; Artyushkova, K.; Atanassov, P.; Anibal, J.; Gumeci, C.; Barton, S. C.; Sougrati, M.-T.; Jaouen, F.; Halevi, B.; Mukerjee, S. Nano Energy.
? (10) Jia, Q.; Li, J.; Caldwell, K.; Ramaker, D. E.; Ziegelbauer, J. M.; Kukreja, R. S.; Kongkanand, A.; Mukerjee, S. ACS Catalysis 2016, 6, 928.
