主讲人：邬剑波 教授 上海交通大学

题   目：金属催化材料微纳演变行为

日   期：2024年11月14日     时   间：15：00

地   点：哈尔滨工业大学（深圳）, T5栋606室

*** 欢迎各界人士参加 ***

摘   要：贵金属催化材料是发展绿色氢能制备和利用技术的核心材料。但面临着利用率不高、活化难和寿命短的难题。目前，贵金属催化材料的活性得到了极大的提升，但是对稳定性和失活机制的研究，特别是工况使役下的催化材料结构演变和性能衰减的规律研究还不系统，从而无法很好地提升高稳定性催化剂的设计策略。本报告，针对贵金属催化剂在电催化反应过程中腐蚀失活这个挑战，提出通过原位电子显微技术研究催化剂在上述反应中纳米尺度的腐蚀动力学演变过程。利用电化学原位透射电子显微镜技术，实时研究了钯铂核壳结构纳米颗粒在电化学条件下的循环腐蚀过程，通过电化学腐蚀过程中纳米颗粒的表面重构与精确的电化学信号的结合分析，揭示了核壳电催化剂的电化学腐蚀机制。利用原位扫描透射电子显微技术（In-situ STEM）探索阐明了在保持形状的同时诱导一维铂-铁纳米线（PtFe NWs）表面原子有序化的最佳退火条件。研究表明，表面原子扩散和有序化在远低于块体相变温度的低温下发生，这种低温条件抑制了纳米线内部区域的原子运动，防止了一维形貌的断裂和烧结。通过限制表面层原子扩散，在形状保持的同时促进了相变，实现了铂-铁纳米线在低温下的原子有序化转变。这一创新策略显著提高了催化剂在膜电极组件（MEA）中的稳定性，表面原子有序化减少了催化剂活泼金属的损失，同时保持了与半电池中相当的高催化活性。

报告人简介：邬剑波 上海交通大学材料科学与工程学院氢科学中心教授，长期从事能源催化材料和原位电镜表征等方面研究。尤其专注于表面化学催化反应相关的表面结构和成分的控制，特别是基于PEM膜电极的氢能燃料电池和水电解槽研究。近年来，利用原位环境电镜来研究催化剂的生长和在反应中的演变动力学过程。主持/参与国家科技部重点研发项目、国家自然科学基金委创新研究群体科学基金项目、国际(地区)合作与交流项目、面上项目等多项国家级研究课题。在世界顶级杂志，包括Nature, Nat. Energy, Nat. Commun., Sci. Adv., Adv. Mater., Energy Environ. Sci., Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.,等发表160余篇高水平论文，引用达17000多次，H因子为62。影响因子 > 10 的有40余篇，拥有了十余项国内国际专利及专利申请。