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化苑讲坛

大连理工大学王梅教授做客第447期化苑讲坛

编辑:  发布:2019-10-15 09:10:10  点击量:

报告题目:基于铜的高效电化学产氧、产氢催化剂的研究

报 告 人:王梅(大连理工大学)

报告时间:20191015日上午9:30

报告地点:化学楼二楼一号会议室

邀请人:廖荣臻教授

报告人概况:

王梅,大连理工大学精细化工国家重点实验室,教授,博士生导师。1982年毕业于吉林大学;1989年于中国科学院大连化学物理研究所获得博士学位;19901993年德国慕尼黑工业大学博士后,洪堡学者;19951996年,西班牙奥维耶多大学,访问学者;1997年回国至今在大连理工大学任教。曾获得辽宁省自然科学一等奖和二等奖、辽宁省教学成果一等奖、英国皇家化学会期刊年度Top 1%高引用编辑奖、德国慕尼黑工业大学“TUM Ambassador”荣誉称号等。目前主要从事生物金属酶活性中心的结构与功能化学模拟、基于非贵金属的水氧化和产氢催化剂的研制、光致产氢杂合体系和电极器件的构建等方面的研究,作为第一编辑或通讯编辑已在Nat. Commun.J. Am. Chem. Soc.Angew. Chem. Int. Ed.Energy Environ. Sci.Adv. Energy Mater.等学术期刊发表研究论文一百四十余篇,多次被邀请在国际重要学术会议(Gordon Research ConferenceNature ConferenceWorld Hydrogen Technologies ConventionInternational Conference on Coordination Chemistry)作主题报告和邀请报告。



摘要:

报告内容分为两部分:

(1) 发展了一种新型柔性桥连双核铜水氧化分子催化剂,柔性连接桥有利于催化剂分子内两个金属中心协同作用,避免在形成O?O键的过程中生成高价态铜(CuIV)中间体,使水氧化关键步骤的能垒降低,从而表现出比相应的单核铜催化剂优异的产氧催化活性。研究结果表明在多齿氮配位双核非贵金属配合物中引入柔性短桥是发展高效、低价的产氧分子催化剂的有效策略。

(2) 研发了一种高效的质子还原产氢多齿吡啶-胺配位铜分子催化剂,在酸性水溶液中产氢速率 (kobs) 高达10000 s?1。根据实验和DFT计算结果提出CuII催化剂被还原时引发配体中的一个吡啶解离,并作为分子内碱基捕获质子,从而使形成H?H键的关键步骤成为分子内过程,明显提高了催化产氢活性。电化学沉积铜配合物得到的薄膜电极,在中性水溶液中低过电位下表现出极高的产氢活性、且非常稳定,该催化剂在中性和近中性水溶液中的催化产氢活性明显高于铂片和铂/碳电极。



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