报告题目：光电化学方法认知实际光催化电子过程

报告人：陈加藏 教授

报告时间：2024年4月18号上午10点

报告地点：化资学院理化实验楼321

主办单位：化学化工与资源利用学院

报告人简介：陈加藏，2011年7月毕业于中国科学院山西煤炭化学研究所并获工学博士学位。先后在中科院山西煤化所、中科院上海硅酸盐所、新加坡南洋理工大学、瑞士洛桑联邦工学院从事半导体（光）电化学之电荷传输和界面电荷转移的研究工作。2016-2023年在中科院山西煤化所任研究员、博导、课题组长。2024年1月入职杭州师范大学并担任教授。陈加藏博士将多年来在半导体（光）电化学的理论基础积累运用于光催化研究，并提出实际工况下发生光致电子过程的时间常数测试方法，同时在废水处理、废酸回用、氢气纯化等技术领域开展光催化反应器和反应工程的研究。目前在高盐废水低浓度污染物矿化已经开发出了日处理十吨级废水的光催化中试技术。

报告摘要：在光催化反应中，光致界面电荷转移与内部电荷复合之间的竞争对光子利用率起决定性作用。这些电子过程不仅与半导体和助催化剂的选取以及反应体系的组成直接相关，而且还与入射光强呈现非线性关系。因而，即使对于既定的光催化体系，发生这些电子过程的动力学信息如时间常数展现出敏感的光强依赖性。对于目前常见的基于脉冲激光技术的研究方法，由于单位时间内撞击催化剂的光子通量比实际光催化反应大4-10个数量级，因而难以映射出实际工况下的电子过程信息。基于此信息所形成的认知困扰着高性能光催化反应的设计。最近，我们提出多通道开路电位监测等光电化学方法，表明在实际光催化反应中，半导体—助催化剂界面电子转移发生的亚秒-秒时间尺度，而光致空穴转移和半导体内部电荷复合则发生在毫秒-秒时间尺度。基于所获取的实际工况下光致电子过程动力学信息进行数值模拟，我们提出了高效光催化固定床反应和分散体系反应的设计方案，并在氢气无损耗纯化等技术领域开发出了可规模放大的反应器。