报告题目：人工光合成过程的全时空域成像研究
报告时间：2024年10月14日9：00-10：00
报告地点：15-318
报 告 人：范峰滔

邀 请 人：杨启华

报告人简介：
中国科学院大连化学物理研究所研究员，博士生导师，国家级领军人才，英国皇家化学会会士。现任能源催化转化全国重点体彩app室副主任、中国化学会催化专业委员会秘书长、亚太催化协会秘书长、英国皇家化学会期刊ChemComm副主编。

主要从事(光)催化剂及(光)催化反应过程的原位、动态先进成像技术的表征研究，在国际上开创了紫外拉曼高温高压条件下研究分子筛合成机理的先河；发展了空间分辨的表面光电压成像方法并在国际上最早将其应用到微纳尺度光催化材料电荷分离的成像研究中，通过发展“时空接力相机”实现光生电荷转移过程的全时空动态追踪，“拍摄”到光生电荷转移演化全时空图，为进一步诊断和突破光解水的瓶颈问题提供重要解决手段。面向国家重大需求，从事深海资源探测的现场光谱仪研发工作，曾在马里亚纳海沟实现7449米的紫外拉曼探测世界纪录。

在Nature、Nat. Energy、Nat. Materials、Nat. Protocols、Natl. Sci. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Acc. Chem. Res.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等国内外核心刊物上发表论文140余篇，多次应邀在Faraday Discussion、Gordon Research Conference等国际重要学术会议上作主旨报告。曾获国家自然科学二等奖、中国石化前瞻性基础性研究科学奖二等奖、国际催化学会理事会“青年科学家奖”、科学探索奖等。

报告简介：
在太阳能转化过程中，光生电荷的激发、分离以及后续参与反应和器件输出的过程成为这一领域表征的难点，这些物理过程与表面化学反应过程相互关联、卷积，对于这些核心问题的有效解决手段几乎处于空白。

报告人近年来围绕人工光合成太阳燃料过程中光生电荷空间分离机制的核心科学问题，取得一系列进展：通过自主研发仪器，发展高空间分辨表面光电压成像新方法，直观研究光催化微纳颗粒局域电场和光生电荷分布的定量关系，发现电场矢量叠加促进高效电荷分离效应；基于上述理解，提出利用不对称特性（光照、铁电和缺陷等）增强光生电荷定向分离的策略，发现光催化剂电荷分离向阳背阴新机制；在光生电荷静态研究的基础上，发展全时空动态追踪新方法，“拍摄”到光生电荷转移演化全时空图，揭示光催化剂的准弹道超快电子转移和慢时间尺度缺陷诱导的空穴转移等多重电荷转移新机制。这些研究明确了电荷分离机制与光催化分解水之间的本质关联，为突破太阳能光催化反应的“瓶颈”提供了新的认识，为高效光催化剂的合成提供重要理论指导。

代表性论文：

[1].   Jia, G.; Sun, F.; Zhou, T.; Wang, Y.; Cui, X.; Guo, Z.; Fan, F.; Yu, J.C. Nat. Commun. 2024, 15, 4746.

[2].   Chen, R.; Ni, C.; Zhu, J.; Fan, F.; Li, C. Nat. Protocols 2024, 1–33.

[3].   Wang, Z.; Chen, J.; Ni, C.; Nie, W.; Li, D.; Ta, N.; Zhang, D.; Sun, Y.; Sun, F.; Li, Q. Nat. Sci. Rev. 2023, 10, nwad166.

[4].   Chen, R.; Ren, Z.; Liang, Y.; Zhang, G.; Dittrich, T.; Liu, R.; Liu, Y.; Zhao, Y.; Pang, S.; An, H. Nature 2022, 610, 296–301.

[5].   Chen, R.; Pang, S.; An, H.; Zhu, J.; Ye, S.; Gao, Y.; Fan, F.; Li, C. Nat. Energy 2018, 3 (8), 655–663.