个人简介

王峰博士，伦敦大学学院化学工程系副教授。2006年和2012年在北京大学分别获得学士和博士学位，导师：严纯华院士，2013年至2015年担任马普煤炭研究所的亚历山大·冯·洪堡研究员。研究主要在向循环经济方向发展的排放控制、废物处理和能量存储系统的材料开发。共发表58篇研究论文和2项专利，主持了4项工业项目，获得了超过300万英镑资助。曾获得第16届国际催化大会青年科学家奖，现任英国工程与自然科学研究委员会资本设备战略咨询团队、EPSRC国家研究设施高级团队、ChemCatChem青年学者编委会和英国催化中心碳中和委员会成员。通过这些角色，王峰博士影响了政府对大型设施（包括钻石光源II、英国中子源II和英国自由电子激光）的资金和战略决策。

报告摘要

异相催化对于现代社会至关重要。Fe催化的NH3合成过程提供的氮肥原料支撑了全球一半的粮食生产。在碳中和经济中，催化将发挥更为重要的作用，为未来能源转换、燃料生产和废物回收提供多种解决方案。然而，由于表面催化系统的复杂性和缺乏直接观察工作条件下表面过程的表征方法，科学界对反应机理的理解仍然有限。在本次报告中，我将介绍基用同步辐射X射线和自由电子激光的原位光谱学来识别活性中心和速率决定步骤，从而启发了具有显著改善催化性能的新材料。我将介绍三种新的原位方法：

1.    利用快速时间分辨X射线光谱学来确定半反应速率，以识别氧化还原催化中的速率决定步骤。

2.    在飞秒至皮秒时间尺度上测量从支撑体到金属活性位点的基本电子转移动态，帮助拍摄单个催化过程的分子动画。

3.    通过X射线弹性散射技术实验验证d带理论并直接测量化学键能。

通过这些首次观察，我们已经能够开发出比现有报告中的催化剂性能提高5-100倍的新型催化剂，用于排放控制、H2生产和燃料电池应用。我们的新型操作光谱学方法已经应用于催化以外的能量存储和转换系统。这种创新在广泛的工程应用中具有巨大潜力。