报告人：张光辉，博士，副教授，博士生导师

时间：2023年7月17日（星期一）16:00-17:30

地点：张江校区4号楼600会议室

邀请人：唐山 长聘教轨副教授

报告人简介：

张光辉，博士，副教授，博士生导师，目前担任Journal of Energy Chemistry、低碳化学与化工等期刊青年编委。2007年毕业于南京师范大学化学专业获学士学位；2010年毕业于南京师范大学有机化学专业孙培培教授课题组获硕士学位；2014年毕业于武汉大学有机化学专业雷爱文教授课题组获得博士学位，攻读博士学位期间曾于2012年-2014年在美国阿贡国家实验室合作研究。获得博士学位之后，曾先后在美国伊利诺伊理工学院化学系/阿贡国家实验室Adam S. Hock教授课题组、普渡大学化工学院Jeffrey T. Miller教授课题组任博士后研究员，并于2018年加入大连理工大学化工学院。目前研究兴趣集中在多相催化领域，利用动态、原位光谱学方法研究二氧化碳、烷烃等小分子催化转化反应中表界面活性位、反应物种和表面动态结构。

报告摘要：

理解催化剂的构效关系对于合理设计高效催化体系至关重要。通过深入研究结构明确、组成均匀、形貌单一的模型催化剂，将能够在原子量级水平认识催化剂表面物理化学过程，为设计新型、高效催化剂提供依据。然而，部分催化剂在反应条件下可能由于表面原子排布的改变、表面与内层原子迁移率的差异等原因发生金属偏析、局部配位环境变化及相分离等结构演变，从而为准确理解催化剂的构效关系带来巨大挑战。近年来，原位表征新技术的发展，特别是针对表界面活性位、反应物种、表面动态结构的谱学分辨表征技术的发展，为原位跟踪催化剂动态结构演变提供了可能。

我们结合多种（准）原位表征方法，探究了Fe、Co基催化剂在二氧化碳加氢制备烃类化学品中的结构演变规律，实现了碳化物活性相的定向调控。我们发现，金属Fe纳米粒子在反应气氛下经过Fe3C转变为Fe5C2，在稳态下生成Fe3O4@(Fe5C2+Fe3O4)的核壳结构。理论计算和实验研究表明，催化剂的表面组成依赖于催化反应中的“碳化-氧化”动态平衡，且催化剂表面结构和反应微环境相互依赖、相互影响。针对钴基催化剂，我们在CO2加氢反应条件下原位合成了具有优异C2+烃选择性的碳化钴（Co2C）催化剂，利用近常压-XPS光谱、原位XRD等与理论计算相结合，揭示了适量H2O对原位碳化与催化剂稳定的促进作用。