2023年11月22日上午,环境科学与工程系线上举办了第十一期“能源环境与绿色化工学术沙龙”活动。中南大学刘苏彪教授受邀进行了题为“特定构型纳米材料在电还原CO2制高价值产品中的应用”学术报告。系副主任苑春刚主持了报告,部分教师、研究生和本科生参加了本次沙龙活动。
刘苏彪教授介绍了室温和高温CO2电化学还原(CO2RR)相关电极材料的设计思路和研究成果。一方面,报告围绕室温下金属与金属化合物材料在CO2RR领域中的发展瓶颈问题进行了介绍,认为暴露材料特定晶面可调控CO2RR性能,并证实由反应能垒较低的特定晶面包裹的结构或对金属掺杂能显著改善CO2RR活性低、过电位高、产物种类杂和稳定性差等问题,并可降低金属用量及成本。
另一方面,高温固体氧化物电解池中电解CO2与室温CO2RR的质子耦合机制完全不同,电解质只允许氧离子通过的特性使反应系统可持续高效地产出高价值CO,且不存在CO2溶解极限问题,电流密度可高达数A cm-2。报告进一步介绍了在钙钛矿中引入Vӧ缺陷调控B位过渡金属阳离子以金属NPs形式原位析出的反应机制,基于该机制发展的技术应用于了高温CO2转化。刘教授还介绍了C2H6脱H2制C2H4耦合CO2+H2O共电解制合成气的反应装置和技术优势,为与会师生开阔了视野,启发了思路。
报告结束后,刘教授与师生进行了交流互动,围绕电极材料构筑、反应装置设计、室温与高温CO2电解关联性等话题展开了讨论,耐心解答了老师和同学关心的问题,气氛活跃。本次活动进一步促进了我系在CO2捕集和资源化利用领域与国内高水平研究团队的学术交流。
报告人介绍:刘苏彪,中南大学教授、博士生导师,国家海外高层次人才,国家级青年人才计划,中南大学“金属资源低碳利用教育部工程研究中心”学科带头人。长期致力于电催化、固体氧化物燃料电池/电解池及能源存储与转化材料等领域的研究。