报告题目:六氟锆酸锂在锂金属负极界面保护中的研究和应用
报 告 人:徐庆帅 博士(华南理工大学)
报告摘要:
随着电动汽车的快速发展,我们迫切需求具有更高能量密度和安全性的能量存储系统,以解决传统商业锂离子电池(LIBs)能量密度的限制。锂金属作为一种具有超高理论比容量(3860 mAh g⁻¹)和超低电极电位(-3.04 V)的材料,被认为是未来高能量密度可充电电池的最佳负极材料。在过去的十年中,人们对锂金属电池的研究越来越多,并投入了大量的努力来提高这锂金属电池的循环稳定性。然而,由于锂金属负极反应活性高,在循环过程中会产生大量锂枝晶,并持续消耗电解液产生死锂,严重削弱锂金属电池的循环寿命。此外,与传统的锂离子电池相比,锂金属电池面临着严重的安全隐患,如更高的火灾风险,这严重阻碍了它们在商业领域的实际应用。本次报告,讲述了一种新型锆酸盐的合成方法,并利用其结构特征对锂金属负极进行保护,实现锂金属电池在快速充放电条件下的长期稳定循环。此外,结合锆酸盐的特性制备了先进的高安全凝胶聚合电解液,该电解液使极易燃烧的锂金属电池能够在极端的刺穿实验中依然正常工作。
报告题目:含锰、铜硫转移剂的吸附机制及流体力学特性
报 告 人:姜瑞雨 教授 (盐城工学院)
报告摘要:
催化裂化是最重要的重质油轻质化转化过程,是炼厂经济效益的主要来源,在石油炼制工业中具有举足轻重的作用。目前,由于石油资源重质化、劣质化以及对环境友好燃料和低碳烯烃等化工原料需求的增加,催化裂化面临着严峻的挑战。为此,各大石油公司和研究机构对催化裂化工艺进行了深入研究。降低催化裂化再生烟气中 SO2的排放问题倍受关注,其中添加 2%~3%的硫转移剂是最为廉价且有效的手段,但由于偏碱性、氧化活性组分价格昂贵、还原性能不佳等问题,影响了反应的转化深度、产物分布及企业的经济效益;另外,传统提升管反应器在实际生产中存在着固含率较低、催化剂停留时间分布不均匀等缺点,在高苛刻度下操作无法满足生产需求。因而,在保证对主催化剂影响较小的情况下,适当添加硫转移剂,能有效降低 SO2排放量;以及新型催化裂化反应器的流体力学特性成为人们关注的热点。
报告题目:高效选择性处理有机污染物的光催化策略
报 告 人:徐良胖 博士 (香港中文大学)
报告摘要:
传统的基于羟基自由基 (•OH)和空穴 (h+) 的光催化过程不能选择性地氧化目标污染物,导致复杂水体中污染物降解效率低下。开发新型的光催化材料、体系以实现选择性地处理污染物对促进环境光催化的实际应用具有重要意义。通过制备S、K掺杂/碱化的g-C3N4,可以显著促进碱性条件下光催化产生单线态氧(1O2),用来高效降解有机污染物。相比于•OH,1O2的产生不受碱性条件的限制,并且具备选择性氧化性质,可以优先氧化复杂水体中的目标污染物。进一步地,我们提出了基于碘离子(I-)的光催化过程的创新应用。光催化过程可以高效产生氧化性的活性碘物种(RIS),进而高选择性地氧化复杂水体中的酚类污染物。这些工作揭示了具有选择性氧化特性的光催化过程在实际水处理过程中的重要应用。
报告题目:Electrochemical CO2 Reduction to Valuable Products: Strategies toward Performance Enhancement
报 告 人:Abebe Reda Woldu (Ph.D., University of Chinese Academy of Sciences)
报告摘要:
Electrochemical CO2 reduction reaction (CO2RR) to value-added products is attracting more attention for a cleaner application. Herein, we employed gold (Au), copper (Cu), and tin (Sn)-based catalysts for the transformation of CO2 to valuable products, such as carbon monoxide (CO), formate, and syngas gas (CO + H2). Argon (Ar) plasma-activated Au film, solvothermal synthesized SnS2 nanosheets (NSs), and theoretically designed Cu10Sn3-Cu-SnOx triple-component electrocatalysts were used for CO2RR to CO, formate, and syngas, respectively. Ar plasma-treated Au films showed better activity and selectivity to CO formation relative to the as-deposited Au films due to the increased amount of ECSAs associated with the inhibition of Au (111). The potentiostatic and pulsed potential CO2RR were employed on SnS2 NSs with tunable S-vacancy by calcination of SnS2 at different temperatures under the H2/Ar atmosphere. The main product can be switched from hydrogen to formate by applying pulsed potential electrolysis benefiting from in situ formed partially oxidized SnS2-x with the oxide phase selective to formate and the S-vacancy to H2. The theoretically designed Cu10Sn3-Cu-SnOx triple-component nanocomposite electrocatalyst exhibited efficient and tunable syngas formation with the Cu10Sn3 ideal for CO2 reduction to CO, SnO2-to-formate at large overpotentials, and the Cu-SnO2 interface facilitated the H2 evolution. Accordingly, the controllable interaction of the three functional components realized the CO/H2 ratios of the produced syngas to be tunable from 1:2 to 2:1 by controlling the relative contents of functional components and applied potentials.
报告时间:2023年10月24日 上午9:00
报告地点:高水平实验楼B座一楼报告厅
报告人简介:
徐庆帅,华南理工大学环境与能源学院博士研究生。2017-2020年在华南师范大学教育部电化学储能材料工程中心学习,并获得华南师范大学优秀硕士毕业生。2020-至今就读于华南理工大学,2020年获得华南理工大学8.8万校长奖学金。研究方向是高能量密度锂金属负极的结构设计和界面保护。以第1作者在国际权威能源期刊Adv. Energy. Mater. (IF=27.8)和Energy Storage Mater. (IF=20.4)发表论文各1篇,共同第1作者Energy Storage Mater. 1篇。博士期间论文论文正在nature送审返修。
姜瑞雨,教授 ,硕士生导师,现任盐城工学院产业技术研究院副院长,美国密歇根大学访问学者、江苏省“333”高层次人才培养对象、江苏省“六大人才高峰”高层次人才。主要研究兴趣为固废资源高附加值利用、清洁能源转换与存储材料等。目前主持在研国家自然科学基金面上项目 1 项、首批全国建材行业重大科技攻关“揭榜挂帅”项目1项、中建材科创新研究院项目等。迄今为止,在Applied Physics Reviews 、Chemical Engineering Journal 、Energy Storage Materials 、Chemosphere等期刊发表SCI论文40多篇,以第一发明人授权国家发明专利7 件、美国专利1件,专利成果转让2件。
徐良胖,香港中文大学博士后(2022.08至今),2016本科毕业于中国地质大学(武汉),2019年硕士毕业于北京大学,2022年博士毕业于香港中文大学。研究方向为环境光化学:发展高效光催化氧化/还原过程处理污染物,污染物在环境中的迁移与转化;和人工光合成:光催化合成高价值化学品,如:过氧化氢,环氧乙烷。迄今在Environmental Science & Technology,ACS Catalysis,Applied Catalysis B: Environmental等催化环境领域著名SCI期刊发表论文10余篇。
Abebe Reda Woldu has received his BSc. degree in Applied Chemistry from Hawassa University, Ethiopia in 2009. He obtained his MSc. degree in Physical Chemistry from Addis Ababa University, Ethiopia in 2012. He then got his Ph.D. degree in Physical Chemistry from the University of Chinese Academy of Sciences, National Center for Nanoscience and Technology (NCNST), Beijing, China in 2020. He then worked at Bahir Dar University, Ethiopia for 3 years as a lecturer and 1.5 years as an assistant professor. He started working at Shantou University as a postdoctoral researcher in September 2021. For the last 7 years, he worked in the field of catalysis, such as CO2 reduction, H2 evolution, and O2 evolution with a special focus on the strategies to improve the performance of CO2RR to valuable products.
化学化工学院(碳中和未来技术学院)
2023年10月23日