题目：基于“快速扫描”红外光谱的光催化CO2还原反应机理研究

报告人：盛桦 研究员

时间：2021年6月21日上午9:30

地点：能源研究院1517报告厅

主办：能源研究院

主讲简介：盛桦，中国科学院化学研究所研究员，中国科学院大学岗位教授，2008年于中国科学技术大学获得理学学士学位，2014年于中国科学院化学研究所获得理学博士学位，2014.10~2018.5在美国劳伦斯伯克利国家实验室进行博士后研究，2018年9月加入中科院化学所光化学院重点实验室，同时入选第十五批国家级海外高层次青年人才计划。主要从事人工光合成和环境污染物光催化降解研究，侧重于通过原位红外光谱、瞬态光谱等光谱学技术探索界面催化反应的微观机制，并基于反应机制优化催化反应体系。在相关领域内取得重要进展，以通讯作者或者第一作者发表J. Am. Chem. Soc. 3篇，Angew. Chem. Int. Ed. 2篇，Nat. Commun. 1篇，主要成果被Nature Catal.、ChemViews、Phys. Org.等进行了亮点报道。

主讲内容：模拟自然界中的光合作用，通过光/电催化的方法将CO2转变为碳氢化合物燃料，是资源化利用CO2，加速碳循环的重要的探索。无论是将CO2还原为初级的两电子产物CO和甲酸，或者进一步还原为更高能量密度的碳氢化合物，其光/电催化反应过程都会涉及多个电子和质子的转移过程，中间体种类繁多，而反应过程生成的不同的活性中间体会直接决定了反应的效率和选择性。目前对于这样一个复杂反应过程的具体机制，仍有待于深入的探索。由于大部分的CO2还原反应中间体，特别是包含C-O结构的，其分子振动都具有很强的红外活性，因而红外光谱是研究和监测这些中间体的极为重要的手段。通过建立“快速扫描”模式的原位红外光谱分析方法，在毫秒的时间尺度上同步光/电催化反应和光谱实时采集的过程，我们追踪了不同的CO2还原体系（如铜体系、卟啉体系等）中的活性中间体的生成和衰减的反应动力学，结合13C/12C和D/H的同位素标记，实现了对于关键反应中间体的结构识别以及在此基础上的反应机制的推测。

欢迎广大师生参加！