Operando同步辐射技术研究光电催化剂表面水分解机理
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:11875257
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:66.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A30.核技术及其应用
- 结题年份:2022
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:胡凤春; 唐富民; 车伟; 苏徽; 赵旭; 张慧;
- 关键词:
项目摘要
The use of "artificial photosynthesis" of solar water splitting to convert the solar energy into the clean chemical energy of hydrogen is one of the important routes to solve the current worldwide energy and environment issues. To achieve this goal, it is firstly necessary to understand the physical and chemical mechanisms of solar water splitting..In this proposal, we aim to develop the operando synchrotron radiation experimental technique of liquid soft X-ray absorption spectroscopy (XAS) in combination of the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) (XAS-EIS) at the Hefei Synchrotron Radiation Light Source. Moreover, we also endeavor to further develop the data analysis method of the real space multiple scattering theory for the low dimensional systems. Taking use of these experimental and theoretical methods, we will focus on the important physical and chemical process of solar water splitting at the surface of the new type of low dimensional photocatalysts of metallic single site/semiconductor nano-arrays composites under the real-time dynamic conditions. We will put emphasis on the electronic structure and geometry variation of the surface active centers, water dissociation path on the catalyst surface in the reaction process and the inherent mechanism of water photolysis reaction. By means of the first-principles calculations, we will clarify the relationship between the composition, structure and catalytic activity of the photocatalyst. The obtained results will provide some theoretical and experimental foundation for the design and synthesis of novel high-performance transition-metal based photocatalytic water decomposition materials.
通过太阳能光解水的“人工光合作用”将太阳能转换为清洁的氢能是解决当今世界能源和环境问题的重要途径之一,为此必须深入了解光解水过程的微观机理。本项目拟基于合肥同步辐射光源建立液相原位软X射线吸收谱学(XAS)与电化学阻抗谱(EIS)联用的operando实验方法。并进一步发展用于低维材料体系的实空间的多重散射理论数据分析方法,围绕过渡金属单位点负载氧化物半导体纳米阵列新型光电催化剂表面水分解这一重要的物理化学过程开展工作状态下的原位实时动态研究,重点揭示催化剂表面反应活性中心的原子和电子结构、水分子的电子结构和几何结构在水解离过程中的变化规律以及推断光生载流子在催化剂表面的分离和转移路径,从原子分子水平上认识光电解水反应的内在机理,阐明催化剂的组成、结构与活性之间的关系,为设计合成新型廉价稳定高效的光电化学水分解材料提供实验基础和理论依据。
结项摘要
依托同步辐射光源,研制了适合于光电化学反应测试的operando XAS-EIS实验装置,并对该原位实验装置的各项性能指标进行优化,探索了适合于金属单位点负载纳米阵列光电化学水分解过程研究的最佳参数。以金属氧化物纳米管和纳米片等纳米阵列为模板,优化光化学生长条件,在纳米阵列基底上优化制备出一系列稳定的过渡金属负载的单位点/纳米阵列结构光电催化剂材料。利用原位同步辐射技术探测工作状态下新型复合低维光电催化剂的水分解的反应过程,获取光电催化剂表面及其界面的结构信息,同时结合第一性原理计算分析水分解的反应路径,从实验和理论两方面深入认识金属单位点负载纳米阵列结构光电化学水分解反应机理。依托本项目发展原位同步辐射XAS测试平台一套,发表SCI论文19篇,申请或授权国家发明或实用新型专利3件。获得安徽省自然科学一等奖1项。依托本项目共培养五名博士研究生毕业。
项目成果
期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Reduced interfacial tension on ultrathin NiCr-LDH nanosheet arrays for efficient electrocatalytic water oxidation
降低超薄 NiCr-LDH 纳米片阵列的界面张力,实现高效电催化水氧化
- DOI:10.1039/d1ta03863j
- 发表时间:2021-06
- 期刊:Journal of Materials Chemistry A
- 影响因子:11.9
- 作者:Zhang Xiuxiu;Sun Xuan;Li Yuanli;Hu Fengchun;Xu Yanzhi;Tian Jie;Zhang Hui;Liu Qinghua;Su Hui;Wei Shiqiang
- 通讯作者:Wei Shiqiang
Dynamic Evolution of Solid-Liquid Electrochemical Interfaces over Single-Atom Active Sites
单原子活性位点固液电化学界面的动态演化
- DOI:10.1021/jacs.0c04231
- 发表时间:2020-07-15
- 期刊:JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
- 影响因子:15
- 作者:Su, Hui;Zhou, Wanlin;Liu, Qinghua
- 通讯作者:Liu, Qinghua
Operando Insight into the Oxygen Evolution Kinetics on the Metal-Free Carbon-Based Electrocatalyst in an Acidic Solution
Operando 深入了解酸性溶液中无金属碳基电催化剂的析氧动力学
- DOI:10.1021/acsami.9b09315
- 发表时间:2019
- 期刊:ACS Applied Materials & Interfaces
- 影响因子:9.5
- 作者:Xu Zhao;Hui Su;Weiren Cheng;Hui Zhang;Wei Che;Fumin Tang;Qinghua Liu
- 通讯作者:Qinghua Liu
Valence-variable thiospinels for ampere-scale water electrolysis
用于安培级水电解的变价硫尖晶石
- DOI:10.1039/d2cy01371a
- 发表时间:2022
- 期刊:Catalysis Science & Technology
- 影响因子:5
- 作者:Shuowen Bo;Fumin Tang;Hui Su;Xiuxiu Zhang;Feifan Yu;Wanlin Zhou;Meihuan Liu;Weirn Cheng;Juguang Han;Qinghua Liu
- 通讯作者:Qinghua Liu
Hetero-N-Coordinated Co Single Sites with High Turnover Frequency for Efficient Electrocatalytic Oxygen Evolution in an Acidic Medium
具有高转换频率的杂氮配位钴单位点,用于在酸性介质中高效电催化析氧
- DOI:10.1021/acsenergylett.9b01129
- 发表时间:2019-08-01
- 期刊:ACS ENERGY LETTERS
- 影响因子:22
- 作者:Su, Hui;Zhao, Xu;Liu, Qinghua
- 通讯作者:Liu, Qinghua
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
依他尼酸抑制小鼠气管平滑肌收缩
- DOI:10.13294/j.aps.2019.0056
- 发表时间:2019
- 期刊:生理学报
- 影响因子:--
- 作者:赵晓雪;陈微微;陈媛媛;柳梦苏;李孟悦;曹磊;刘庆华
- 通讯作者:刘庆华
超宽带穿墙雷达偏离网格目标稀疏成像方法
- DOI:10.19650/j.cnki.cjsi.2015.04.004
- 发表时间:2015
- 期刊:仪器仪表学报
- 影响因子:--
- 作者:晋良念;钱玉彬;刘庆华;欧阳缮
- 通讯作者:欧阳缮
中医学习时间对医学命题认知影响的事件相关电位研究
- DOI:--
- 发表时间:2022
- 期刊:世界中医药
- 影响因子:--
- 作者:窦嘉乐;黄慧雯;吴彤;刘庆华;贾春华;刘丹彤;李鹏英
- 通讯作者:李鹏英
基于地震背景噪声互相关函数研究介质衰减综述
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:地球物理学进展
- 影响因子:--
- 作者:王凯明;鲁来玉;刘庆华;王少曈
- 通讯作者:王少曈
隐喻与中医理论创新
- DOI:--
- 发表时间:2022
- 期刊:世界中医药
- 影响因子:--
- 作者:黄雄杰;肖卓然;贾春华;赖敏;刘庆华
- 通讯作者:刘庆华
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
刘庆华的其他基金
COx小分子碳循环界面过程的原位红外谱学研究
- 批准号:22241202
- 批准年份:2022
- 资助金额:270.00 万元
- 项目类别:专项项目
同步辐射表征和理论建模的先进能源材料研究
- 批准号:12111530002
- 批准年份:2021
- 资助金额:15 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
同步辐射表征和理论建模的先进能源材料研究
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
原位同步辐射红外技术研究光还原CO2反应的微观过程
- 批准号:U1932212
- 批准年份:2019
- 资助金额:300 万元
- 项目类别:联合基金项目
阵列半导体纳米片光解水微观机理的原位同步辐射研究
- 批准号:U1332111
- 批准年份:2013
- 资助金额:72.0 万元
- 项目类别:联合基金项目
原位同步辐射研究新型CoOx/TiO2光解水催化反应机理
- 批准号:11105151
- 批准年份:2011
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}