【学术视频】第二届全国能源化学学术大会 | 郑州大学张佳楠教授

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图 | 张佳楠

题   目：高效多级结构碳涉氧催化剂的构筑和应用

报告人：张佳楠

单   位：郑州大学

时   间：2019-12-27

地   点：南京大学国际会议中心

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报告摘要

目前，用途最为广泛的燃料电池为电动汽车用的质子交换膜燃料电池，其工作条件为酸性介质。因此，设计在酸性体系中具有高活性的ORR催化剂将对于氢燃料电池技术的发展具有重要的意义。Fe-N-C类催化剂因其高活性和低成本而成为目前最有希望代替贵金属催化剂的选择之一。但这类材料结构和成分十分复杂，同时存在N-C、Fe-N_x配为中心和石墨化碳包覆的金属态Fe纳米颗粒等多重催化活性中心，且难以可控制备和优化。对此，我们在构筑了一维Fe-N-C催化剂基础上，采用硫化金属态Fe原子簇的办法，即通过利用S的p轨道电子耦合金属态Fe的外层d电子结构，实现了对Fe-N-C活性中心电子结构的优化。合成的催化剂在酸性介质中展现了与商业Pt/C催化剂几乎相同的ORR催化活性。另外，我们通过提出一种软模板的自组装热解方法合成Co-N-C活性位点限制在N、B共掺碳纳米片 (Co-N, B-CSs) 的催化剂。密度泛函理论 (DFT) 计算结果表明利用杂原子掺杂方式调节单原子催化中心发现硼 (B, p轨道缺电子) 元素的掺杂可使电子从周围C向金属转移，降低了Co-N-C上的氧反应激活屏障。因此，Co-N, B-CSs在碱性条件下对ORR表现出优异的电催化活性，甚至可与商业Pt/C催化剂相媲美。

个人简介

张佳楠，博士，教授，博士生导师。中原青年拔尖人才，河南省高校科技创新人才。2005年在吉林大学化学学院获理学学士学位，同年进入吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室，于2010年6月获得博士学位。2008-2009年在美国橡树岭国家实验室访问博士。2018-2019年在日本国立产业技术综合研究院访问学者。2010年入职郑州大学以来，以第一作者和通讯作者发表文章40篇，包括Adv. Maer., Adv. Funct. Mater., ACS Nano等，高倍引和热点文章共5篇，授权专利6篇。获得国家自然科学基金4项，包括青年基金1项，面上基金2项，河南省联合基金1项。获河南省高校科技创新人才 (2018年)，中原青年拔尖人才 (2018年)，郑州大学特聘教授。《高等学校化学学报》以及《中国化学快报Chin. Chem. Lett》青年编委。目前主要从事研究方向：纳米空间尺度内新型碳能源材料的研发，包括锂离子电池、燃料电池、金属空气电池、超级电容器的关键电极材料和器件的研究。

会议简介

会议题目：第二届全国能源化学学术大会
会议时间：2019-12-25会议地点：南京主办方：介观化学教育部重点实验室，配位化学国家重点实验室，南京大学化学化工学院，江苏省化学化工学会，江苏省真空学会2019年12月25-28日，第二届全国能源化学学术大会在南京大学仙林校区国际会议中心举行，南京大学化学化工学院胡征教授、日本AIST及京都大学徐强教授担任大会共同主席。第二届全国能源化学学术大会会议将围绕能源转化与催化、能源存储与材料、MOFs及纳米化学、碳基能源材料、二维材料等主题展开深入交流，并设立Elsevier-Energy Chem青年论坛、Elsevier-Flat Chem (2D) 论坛专场，着力促进我国能源化学领域的研究进程。

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