前沿技術在線 | QD中國邀請您參加4月1日《在新技術下探索單原子催化劑(SACs)的合成、表征和催化機理》線上講座

[報告概述]

單原子催化劑以其超越傳統納米催化劑，在活性、選擇性和穩定性的異表現，有望成為具有工業應用潛力的新型催化劑。而從分子層次認識單原子催化劑的催化機理也成為近科學研究的個熱點。在本次研討會，我們圍繞單原子催化劑，討論和總結了用臺式原子層沉積方法制備單原子催化劑的近期進展，采用臺式X射線吸收精細結構譜（XAFS）技術對單原子進行表征，以及微秒快速紅外光譜技術在催化反應過程監測和機理探索方面的些研究結果，希望能為后續的研究者提供些借鑒。

[報告簡介]

實現對催化劑活性位結構的原子精準調控,是理解催化反應機理和理性設計進催化劑的基礎。原子層沉積(ALD)技術，是種基于表面自限制反應的種薄膜生長技術。作為傳統濕化學制備催化劑方法的補充, ALD提供了種隨ALD沉積周期"自下而上"近原子精準構筑催化劑結構的精細技術方法。本報告結合了加拿大西安大略大學和中國科學技術大學等實驗室近期研究成果，介紹其使用美國Arradiance公司生產的臺式原子層沉積系統，如何精確控制不同材料以原子層的方式生長來形成具有不同形貌的單原子催化劑及相關催化應用。總之，ALD為單原子催化基礎研究提供了理想的模型催化劑，使得探索顆粒尺寸、載體表面性，金屬或者合金納米顆粒表面的包裹層對催化性能的影響成為了可能，是研究負載型單原子催化劑的合成以及構效關系的重要手段。

[報告二簡介]

X射線吸收精細結構譜（XAFS）技術作為種對中心吸收原子的局域結構（尤其是在0.1 nm范圍內）及其化學環境非常敏感的結構分析方法，但由于通常依賴于同步輻射X射線光源, 大地限制了其在各域的大范圍應用。為了突破這限制，美國easyXAFS公司研發出了臺式X射線吸收精細結構譜儀（XAFS/XES），無需同步輻射光源，在常規實驗室環境中實現X射線吸收精細結構測量和分析。本報告結合了美國、德國等著名研究組的近期實驗結果，詳細闡述了臺式X射線吸收精細結構譜儀在材料化學域的些應用案例，后展望了其在未來單原子催化域日常實驗室研究中的巨大潛力。

[報告三簡介]

在化學反應中，通過研究中間體的結構、它們存在的時間以及其能夠反應的方式，可以有效地設計、控制并化反應過程。目前監控化學反應的表征手段，如紫外-可見光譜或熒光光譜可以在單波長或使用陣列探測器研究快速反應，但是卻很難確定結構信息；而常規紅外光譜在結構信息上更為敏感，但其信噪比較低，且對于進的商業停流設備來說測量速度仍然不夠快。為了解決這難題，瑞士IRsweep公司基于激光雙光梳原理，推出了微秒時間分辨的快速紅外表征手段。在本報告中，我們將根據來自瑞士和美國著名高校、以及產業公司的實驗結果，分別在固、液、氣三相不同域，介紹微秒時間分辨快速紅外在反應監控上的近期應用和在多相催化域的潛在應用前景。

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[主講人介紹]

 唐紅杰  博士

材料學博士，畢業于中國科學院過程與工程研究所，美國加州大學河濱分校和拉華大學博士后。主要研究方向為無機納米功能材料合成與制備，及在能源存儲和轉換域的應用。2019年加入Quantum Design中國子公司，從事easyXAFS臺式X射線吸收精細結構譜儀，PSC亞微米非接觸紅外拉曼同步測量系統mIRage，Arradiance原子層沉積系統及Delong低壓透射電子顯微鏡等相關產品的應用開發、技術支持及市場拓展。

張琦  博士

畢業于南洋理工大學理學院，博士期間主要從事納米材料的制備、組裝和表征工作。隨后，張琦博士加入Quantum Design中國子公司，注于表面光譜技術，在近場光學、針尖增強拉曼和納米傅里葉紅外域均有深入研究。2018獲任年中國硅酸鹽學會微納技術分會第yi屆理事會理事。

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