量子论坛第一百八十九讲

报告题目：基于光生电荷调控的光催化研究进展

报告人：井立强，教授、博导，长江学者特聘教授、万人计划科技部中青年科技创新领军人才、享受国务院政府特殊津贴专家、教育部创新团队带头人、教育部新世纪优秀人才、省龙江学者特聘教授，哈尔滨工程大学兼职教授、吉林大学兼职教授。现任黑龙江大学功能无机材料化学教育部重点实验室副主任。现为中国矿物复合材料专业委员会副主任委员、中国可再生能源学会光化学专业委员会委员、中国感光学会光催化专业委员会委员和中国化工新材料专委会专家委员。担任“Scientific Reports”、“Materials Research Bulletin”、“The Innovation”和“Chinese Journal of Catalysis”的国际SCI刊物编委。多年来主要围绕环境与能源光催化领域等开展研究，主持承担20余项省部、国家级重要课题，共获省科技奖一等奖2项、中国授权发明专利13项。作为第1或通讯作者，至今已在 “Chem Soc Rev”、“Angew Chem Int Ed”、“Energy Environ Sci”、“Adv Energy Mater”、“Adv Sci”、“ACS Catal”、“Appl Catal B: Environ”、“J Mater Chem A”和“Environ Sci Tech”等上发表SCI论文160余篇，其中ESI ToP论文18篇。被SCI论文引用1万余次，个人SCI H因子46，近6年连续成为了Elsevier 公司发布的中国高被引学者。研究论文多次被“ACS C&EN”、“Wiley China”和“X-Mol”等学术媒体和交流平台重点推介。详见网站：https://www.x-mol.com/groups/jingliqiang/people。

研究方向：半导体纳米材料光生电荷性质及环境和能源光催化等。

报告时间：2020年12月11日下午15:30-16:30

报告地点：量子楼410报告厅

摘要：针对纳米半导体吸附氧气能力差、可见光激发的高水平能级电子利用率低、可见光吸收范围窄和缺少引发氧化还原反应的助催化剂等显著影响光催化活性的科学问题，近年来成功地发展了系列基于光生电荷调控的改性策略。发展了无机酸表面修饰等策略，能够提高对氧气的吸附，可有效地促进吸附氧对光生电子的捕获；发展了宽带隙纳米氧化物如TiO2和SnO2等的复合改性策略，并构建了电子桥和同时注重维度匹配，这样适当水平电子能级平台的引入显著地改善了可见光响应的纳米氧化物如Fe2O3和BiVO4等和g-C3N4等可见光激发的适当能级水平电子的利用率。也构筑了窄带隙纳米氧化物与氮化碳和酞菁金属等的新型异质结构新体系。通过发展以上电荷调控策略，显著地提高了纳米半导体在降解污染物和CO2转化等过程中的光催化活性。同时，重点利用气氛可控的和时间分辨的表面光伏技术、光电化学测试、氧气程序升温脱附、原位红外光谱和羟基自由基测试等，深入地揭示了所采用的以上策略显著地改善了材料光生电荷分离状况的关键机制。这将为进一步发展高活性的光催化纳米材料等提供理论上和实践上的依据。