报告人：康振辉教授
主持人：袁清红研究员
时 间：2021年9月27号下午2点
地 点：光学大楼B225会议室
报告人简介：
1999年东北师范大学化学学院，理学学士学位； 2005年东北师范大学化学学院，理学博士学位；2006－2008年香港城市大学，生物及化学系、超金刚石与先进薄膜中心，博士后；2008. 06至今苏州大学，功能纳米与软物质研究院，教授。主要从事碳点功能材料研究，集中于碳点的大规模可控制备，性质调控，以及催化特性。建立了碳-水体系的电化学刻蚀法，实现高质量碳量子点的大量可控制备；系统阐明了碳量子点的结构、表面组成与光电化学性质间的关系；实现了对碳量子点光电性质的调变，使其成为高效非金属光电催化剂；提出“能量转换与电子传递协同作用”的催化剂设计思路，设计出一系列基于碳量子点的高效光电催化体系；提出并示范了完全光分解水的“两步-两电子过程”新机制。在Science, Nature commun, Angew. Chem., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater., Energy Environ. Sci.等学术刊物上共发表学术论文300余篇；论文他引2.7万余次。2018-2020年入选科睿唯安交叉学科全球“高被引科学家”。1篇论文获评“2015年中国百篇最具影响国际学术论文”，研究成果获评“2015年度中国科学十大进展”。2019年国家“万人计划”科技创新领军人才，2018年科技部“中青年科技领军人才”，2018年英国皇家化学会会士，2017年杰出青年基金获得者，2014年优秀青年基金获得者，2012年中组部青年拔尖人才，2008年全国百篇优秀博士论文获得者。主持国家自然科学基金委项目、科技部重点研发计划课题等科研项目十余项。相关成果曾多次被《Science》、《Chemistry World》、《NPG Asia Materials》、《Current Science》等杂志，以及Nanotechweb.org，Physicsworld.com等国内外科学媒体作专题报道。
报告内容简介：
碳基纳米结构因其独特的物理化学性质和广泛的应用而备受关注。与其他碳纳米结构相比，碳量子点具有丰富的光致发光和光电化学性质。本次报告将介绍我们组在碳量子点方面的研究进展，主要包括（1）开发了一种简便的电化学方法，大规模制备高纯度高品质的碳量子点。这些高品质的碳量子点表现出尺寸依赖的光致发光效应和丰富的光电催化性质。（2）证明了碳量子点具有许多独特的性质，如可调光致发光、分散性、低毒性、生物相容性、生物降解性、丰富的原料和低廉的成本。这些特性预示着碳量子点在生物成像、光电子器件、催化和功能材料中具有广泛的应用。（3）阐明了碳量子点的结构、表面组成与光电化学性质之间的关系。提出了一个简单的半经验公式，用于计算碳量子点的导带和价带位置，并发现导带（价带）和带隙之间存在线性关系。（4）设计并制备了一系列用于能源和环境应用的碳基高效光催化、电催化和光电催化系统。提出了一种廉价复合电化学催化剂的新设计理念，用于可调、稳定、选择和高效地生产合成气。该催化剂由三种组分组成：HER催化剂、CO2àCO还原催化剂和稳定触发HER和CO2还原反应所需的活性氢（H•）的催化剂。其中，碳量子点是触发CO2还原为CO和HER反应所需的H•自由基的生成位点。（5）首次提出了一种在稳态光激发下，通过强迫动力学过程分析光催化的电子转移数的新方法，并证明了一种新的“两步双电子途径”的有效整体水光分解机制。（6）提出了一种新的原位和瞬态光电化学分析系统，通过该系统我们发现碳量子点的一种新的光电化学性质，即盐增强电子阱效应。海水中的离子电离了碳量子点的官能团，增强了碳量子点的电子吸收效应，使得海水中的光催化活性优于纯水中的光催化活性。碳量子点有望成为高效的新型光电催化剂，用于清洁和新能源催化以及太阳能到化学能的转换。
参考文献
1. Q. Y. Wu, J. J. Cao, X. Wang, Y. Liu, Y. J. Zhao, H. Wang, Y. Liu, H. Huang, F. Liao, M. W. Shao, Z. H. Kang, Nature Communications, 2021, 12, 483.
2. S. J. Guo, S. Q. Zhao, X. Q. Wu, H. Li, Y. J. Zhou, C. Zhu, N. J. Yang, X. Jiang, J. Gao, L. Bai, Y. Liu, Y. Lifshitz, S. T. Lee, Z. H. Kang, Nature Communications, 2017, 8, 1828.
3. C. Zhu, Y. J. Fu, C. A. Liu, Y. Liu, L. L. Hu, J. Liu, I. Bello, H. Li, N. Y. Liu, S. J. Guo, H. Huang, Y. Lifshitz, S. T. Lee, Z. H. Kang, Advanced Materials, 2017, 29, 1701399.
4. J. Liu, Y. Liu, N. Y. Liu, Y. Z. Han, X. Zhang, H. Huang, Y. Lifshitz, S. T. Lee, J. Zhong, Z. H. Kang, Science, 2015, 347, 970.
5. H. T. Li, X. D. He, Z. H. Kang, H. Huang, Y. Liu, J. L. Liu, S. Y. Lian, C. C. A. Tsang, X. B.Yang, S. T. Lee, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4430.