邹志刚院士南科大讲堂畅述光催化材料研究的机遇与挑战
2017年05月18日 讲堂 浏览量 :

2017年5月17日,中国科学院院士,南京大学昆山创新研究院院长邹志刚教授应邀做客第116期南科大讲堂,给我校师生带来了主题为“光催化材料研究面临的机遇与挑战”的精彩讲座。中国科学院院士、我校物理系讲座教授俞大鹏主持讲座。

报告会现场

 邹志刚是南京大学昆山创新研究院院长,同时兼任日本北海道大学客座教授,还是我国材料领域973项目“高效光催化材料及在能源与环境应用”的首席科学家,中日(MOSTJST)科技重点合作交流项目中方代表,日本国家材料研究所(NIMS)客座研究员。他长期从事光催化材料的设计、制备、反应机理和应用的研究,在高效可见光响应型新一代光催化材料的设计理论、核心制备和应用基础等方面做出了系统、原创性的成就。

邹志刚作报告

讲座中,邹志刚介绍了当下光催化材料及光催化反应机理。由于太阳能转换率低,光催化材料没有大规模应用。如今,我国能源结构面临巨大调整,实现可持续发展必须开发新型清洁可再生能源光催化材料正面临着重大机遇和挑战。接下来,他讲述了光催化材料研究的现状:太阳能转换与利用主要有四种方式,分别是光热转换、光生物利用、光电转换和光化学转换。他的工作主要集中在将能量密度低的太阳能转换为能量密度高的化学能,这也带来解决能源与环境问题的两个潜在方案:一是光催化分解水产氢,二是光催化还原CO2制备碳基材料。

接着,他介绍了世界各国对光催化技术寄以厚望,说明研究光催化材料的重要性。但发展可见光响应光催化材料是实现高效太阳能转换的最重要途径之一,如何使得光催化材料的带隙与可见光能量匹配?如何使光催化材料的能带位置与反应物电极电位匹配?如何降低光生电子-空穴的复合率,提高量子转换效率?这些困难都摆在眼前亟待解决。目前,提高太阳能转换效率的研究思路包括:发展完善可见光光催化材料设计理论,如能带调控,载流子有效质量;发展提高量子转换效率的方法,如纳米异质结、微结构调控;揭示光催化反应机理,如从中间产物,光催化协同效应方向考虑;开辟光催化新应用途径,如光催化还原CO2制备碳氢燃料等。邹志刚还介绍了光催化材料在可见光下所具有的性质及应用。

提问环节

在互动提问环节,邹志刚仔细解答了听众的疑问,并鼓励同学们在相关领域做更深入的研究和探索。

 

文字:学生新闻社唐婕

图片:学生新闻社董行

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