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In-situ Realize the Behavior of Electrocatalysts during the Chemical Reactions

主講人:陳浩銘 教授

時間:2019年5月28日上午9:30

地點:材料化學工程國家重點實驗室大樓四樓中庭報告廳

主講人介紹:

陳浩銘,臺灣大學理學院化學系教授,于2008年獲得臺灣大學化學系博士學位。2009年至2013年先后于臺灣大學化學系、臺灣大學物理系、美國加州大學伯克利分校楊培東教授課題組進行博士后研究,于2013年至今任職于臺灣大學。以第一作者或通訊作者在Chemical Society Reviews, Nature Communications, Chem, Journal of American Chemical Society, Advanced Materials, Advanced Energy Materials等國際高水平期刊上發表70余篇SCI論文。獲得“吳大猷紀念獎”,“杰出青年化學家”以及“臺灣青年學者創新獎”等榮譽。

主要內容:

尖晶石族金屬氧化物具有很大的氧演化反應(OER)潛力,但尖晶石氧化物的基本機理,特別是金屬離子的作用,仍未完全了解。由于二價/三價金屬離子與表面條件(形貌和缺陷)的配合位點不同,如何對尖晶石體系的電催化性能進行公正的評價是一個很大的挑戰。在此,我們展示了一系列形態可控的MFe2O4 (M = Fe, Co, Ni, Zn)家族,以實現對OER電催化活性的全面研究,其中MFe2O4的二價金屬(M2+)大部分位于八面體位點。通過分析,我們可以得出尖晶石金屬氧化物的氧演化規律。尖晶石金屬氧化物體系中OER的活性不是由金屬離子的電子態決定的,而是由相變的發生來決定的,這種結構轉變在結晶學位點(Td位點和Oh位點)都能很好地工作。此外,二價金屬離子通過外延關系顯著主導氫氧化氧的形成,這種外延關系依賴于尖晶石和氫氧化氧金屬界面的原子排列,而三價金屬離子很可能是主晶格。金屬氫氧化物形成于氧化還原過程而非OER過程,而電阻和電容顯著增加的氧化還原過程可能是尖晶石向金屬氫氧化物結構轉變的結果。我們認為,本研究獲得的趨近策略和信息可以為設計一種具有發展前景的電催化系統提供指導。

主辦單位:材料化學工程國家重點實驗室


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