化学化工学院、甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室学术报告——徐冰君教授
应化学化工学院、甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室邀请，北京大学化学与分子工程学院徐冰君教授将于线上为我院师生做学术报告并讨论交流，欢迎感兴趣的师生参加。
报 告 人：徐冰君 教授
报告题目：铜基催化剂表面CO(2)电还原机理研究
报告时间：2022年10月31日（星期一） 15:00
腾讯会议号：850 940 948
报告人简介：
徐冰君，现任北京大学化学与分子工程学院李革赵宁讲席教授。哈佛大学物理化学博士（2011），加州理工学院化工系博后（2011-2013），曾任美国特拉华大学化学与分子生物工程系助理教授（2013）与centennial development讲席副教授（2019），于2020年加入北京大学。曾获ACS石油研究基金新人奖（2015）；美国空军科研办公室新人奖（2016）；美国自然科学基金新人奖（2017）；I&EC有影响力学者（2018）；教育部长江特聘教授（2020）；I&EC Early Career Fellow。现担任Science Advances、Catalysis Today与物理化学学报副主编，Scientific Reports编委。徐冰君课题组致力于多相热、电催化界面机理研究，发展界面敏感的原位表征技术，开发高效、高选择性的催化材料与过程。在生物质转化，碳氢化合物升级，二氧化碳捕集与升级等方向在Nat. Energy, Nat. Chem., JACS, Angew. Chem., Nat. Commun., PNAS, ACS Catal.等杂志发表了100余篇科学论文。
报告摘要：
多相催化不仅是当前化学与能源行业中的中心学科，也将在这些行业未来的发展中起到至关重要的作用。80-90%燃料与化学品的来自多相热催化过程，如合成氨和费托合成。同时，固体电极表面发生的电催化反应将在人类社会从化石燃料向绿色燃料的转型过程中起到关键作用，如电解制氢与燃料电池。多相热、电催化中的关键科学问题是界面反应机理与催化剂构效关系，在这个报告中我们将通过一个电催化与一个热催化反应体系为例，讨论如何通过动力学解析阐明构效关系与催化剂活性位点结构。C-C耦合被公认为Cu基催化剂表面CO电催化还原反应生成多碳产物过程中的关键基元步骤。我们通过动力学研究确定了CO的反应级数，原位测定了CO在催化剂表面的吸附等温线，从而得到了吸附态CO的反应级数。据此我们推断C-C耦合不可能为CO电催化还原中的的决速步骤，并提出了新的反应机理。电解液中阳离子对CO（2）RR速率与选择性有显著的影响，文献中对CO（2）RR中阳离子效应的机制主要有两种假设：1）阳离子的水合层在界面解离能力不同，从而影响界面pH以及溶解的CO2浓度；2）水合阳离子的尺寸通过改变电双层中电场强度影响电极反应。我们通过原位表面增强红外光谱对这两种假设进行了验证，发现界面CO2浓度在含有不同碱金属阳离子的电解液中的顺序与第一种假设预测的相反。同时，电双层中电场强度阳离子不是影响电极反应速率的唯一方式，我们提出电催化中的阳离子效应需要通过场强与非场强两种方式来理解。
