鲁杨帆 教授

重庆大学 材料科学与工程学院

报告时间：2024年3月8号（星期五）14:30-16:00

报告地点：张江校区4号楼600会议室

邀请人：叶天南 副教授

个人简介

鲁杨帆，重庆大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，弘深青年学者。2010年本科毕业于日本广岛大学，2012年和2015年分别在日本东京大学获得硕士和博士学位，2015年至 2021年受聘于日本东京工业大学元素战略研究中心，任职特任助理教授，从事功能性金属材料的探索，物性分析及催化应用，2021年回国，全职加入重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心，成为中国工程院院士潘复生教授团队核心成员，长期研究基于缺陷结构及合金化对催化性能产生的影响，揭示了催化活性位点多元化对催化剂-反应物化学键稳定性的影响规律，突破了加氢/脱氢反应的标度关系约束，在Nature、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.、Nat.Commun.、ACS Catal.等期刊上发表论文50余篇，2023年国家重点研发计划项目负责人，承担国家和省部级重大重点及横向项目10余项。

报告摘要

镁基储氢材料（Mg/MgH2）兼备储氢密度高、安全性好、绿色环保、资源丰富等优点，但其氢活性位点的缺乏导致吸放氢温度过高及吸放氢速度慢等问题。催化剂的使用是提高镁基储氢材料动力学特性的关键途径之一。一般来说，镁基储氢材料的动力学过程包括①氢的吸附：氢分子吸附在金属表面；②氢的解离：氢气的化学键断开，氢原子吸附在合金表面；③氢的扩散：氢通过界面或间隙向合金内部晶格扩散。其中氢的解离活化能最高，达1.4 eV。在镁表面负载催化剂，能够增加氢化反应的活性位点，有助于降低氢解离活化能，从而改善其吸放氢反应的动力学性能。然而，现有催化剂虽然能有效降低氢解离过程，但同时导致氢扩散活化能变大，导致催化性能的降低。针对氢解离及扩散工程之间的矛盾问题，我们制备出缺陷浓度可控的Nb2CTx及MnV等一系列具有不同活化位点的催化剂。该催化剂具有不同的过渡金属，可形成分别针对氢解离及扩散过程有效的催化活化位点，从而提高吸放氢速率。