科學(xué)島新聞網(wǎng)
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6月24日，應(yīng)固體所環(huán)境與能源納米材料中心的邀請(qǐng)，華東理工大學(xué)楊化桂教授訪問固體所，并作了題為“光化學(xué)能轉(zhuǎn)換功能材料”的學(xué)術(shù)報(bào)告。
報(bào)告會(huì)上，楊化桂教授以目前全球所面臨的能源和環(huán)境問題為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)目前納米光催化材料，尤其是應(yīng)用于光催化分解水制氫領(lǐng)域中關(guān)鍵材料的能帶結(jié)構(gòu)和表/界面結(jié)構(gòu)調(diào)控以及催化機(jī)理研究等主題，詳細(xì)介紹了近年來團(tuán)隊(duì)的科研成果。楊教授介紹說，氫氣是一種清潔、可再生的理想能源載體，借助光電化學(xué)分解水過程將太陽能高效穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換為氫能，是解決全球能源和環(huán)境問題最為理想的方式之一。在這一轉(zhuǎn)換過程中，對(duì)光子的管理以及光生載流子的輸運(yùn)直接決定了光電化學(xué)分解水器件的能量轉(zhuǎn)換效率。楊教授的研究團(tuán)隊(duì)采用氟化鈉作為配體，以氧化硅球的水溶膠為模板劑，通過結(jié)晶-蝕刻的方法可控制備了單晶陷光結(jié)構(gòu)氧化鐵。通過調(diào)控反應(yīng)體系內(nèi)氟離子與氧化硅球的摩爾比例，發(fā)現(xiàn)較高濃度的緊密堆積氧化硅球?qū)⒆鳛檠趸F晶體生長的成核中心，同時(shí)，體系內(nèi)較低濃度的氟離子將控制氧化鐵晶體生長速率，從而可控制備出單晶陷光結(jié)構(gòu)。因其高效的光子管理和電荷輸運(yùn)能力，以該材料作為光電化學(xué)分解水器件的光陽極時(shí)，光電流是實(shí)心氧化鐵光陽極的20倍，大幅提升了光電化學(xué)器件的能量轉(zhuǎn)換效率。此外，他們還利用有機(jī)檸檬酸和無機(jī)氫氟酸作為配體，合成了一類新型單晶材料：具有連續(xù)高密勒指數(shù)彎曲晶面的的銳鈦相氧化鈦晶體，并發(fā)現(xiàn)了該合成體系中的非自限性晶體生長現(xiàn)象。在第一性原理計(jì)算及相關(guān)熱力學(xué)分析的輔助下，闡明了有機(jī)無機(jī)配體在晶體表面選擇性地協(xié)同吸附作用，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相印證，解釋了非自限性生長現(xiàn)象及連續(xù)曲面的形成原因。會(huì)后，楊化桂教授與在場(chǎng)的科研人員和青年學(xué)生進(jìn)行了深入交流與討論。
楊化桂教授，華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授，博導(dǎo)。1996年，青島大學(xué)，學(xué)士；1999年，華東理工大學(xué)，碩士；2005年，新加坡國立大學(xué)，博士。2005-2007年，美國GE公司，研發(fā)科學(xué)家；2007-2008年，澳大利亞昆士蘭大學(xué)，博士后；2008年，華東理工大學(xué)，特聘教授。曾任昆士蘭大學(xué)名譽(yù)教授及格里菲斯大學(xué)兼職教授。2016年，入選Elsevier 2015年中國高被引學(xué)者（Most Cited Chinese Researchers）榜單。目前研究興趣集中在原子、分子水平上探索光化學(xué)能轉(zhuǎn)換材料的結(jié)構(gòu)與性能的本征規(guī)律，發(fā)展了原子尺度精確調(diào)控高性能功能材料的研究思路。迄今發(fā)表SCI文章110余篇，包括Nature （1），Science （1），Nature Energy（1），Nature Commun.（6），Angew. Chem. Int. Ed.（5）及JACS (4)等。并受邀在J. Phys. Chem. Lett.等期刊發(fā)表特約綜述5篇。所發(fā)表論文中， 5篇文章被評(píng)為期刊Hot Paper，10篇文章被編輯選為封面文章。研究工作多次得到專業(yè)期刊和新聞媒體如Nature Materials，C&EN, Chemistry World、中國科學(xué)報(bào)等報(bào)導(dǎo)。所發(fā)表論文被SCI他引次數(shù)達(dá)6500余次。
楊化桂教授作報(bào)告
報(bào)告會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
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