科學島新聞網
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6月24日，應固體所環境與能源納米材料中心的邀請，華東理工大學楊化桂教授訪問固體所，并作了題為“光化學能轉換功能材料”的學術報告。
報告會上，楊化桂教授以目前全球所面臨的能源和環境問題為出發點，針對目前納米光催化材料，尤其是應用于光催化分解水制氫領域中關鍵材料的能帶結構和表/界面結構調控以及催化機理研究等主題，詳細介紹了近年來團隊的科研成果。楊教授介紹說，氫氣是一種清潔、可再生的理想能源載體，借助光電化學分解水過程將太陽能高效穩定地轉換為氫能，是解決全球能源和環境問題最為理想的方式之一。在這一轉換過程中，對光子的管理以及光生載流子的輸運直接決定了光電化學分解水器件的能量轉換效率。楊教授的研究團隊采用氟化鈉作為配體，以氧化硅球的水溶膠為模板劑，通過結晶-蝕刻的方法可控制備了單晶陷光結構氧化鐵。通過調控反應體系內氟離子與氧化硅球的摩爾比例，發現較高濃度的緊密堆積氧化硅球將作為氧化鐵晶體生長的成核中心，同時，體系內較低濃度的氟離子將控制氧化鐵晶體生長速率，從而可控制備出單晶陷光結構。因其高效的光子管理和電荷輸運能力，以該材料作為光電化學分解水器件的光陽極時，光電流是實心氧化鐵光陽極的20倍，大幅提升了光電化學器件的能量轉換效率。此外，他們還利用有機檸檬酸和無機氫氟酸作為配體，合成了一類新型單晶材料：具有連續高密勒指數彎曲晶面的的銳鈦相氧化鈦晶體，并發現了該合成體系中的非自限性晶體生長現象。在第一性原理計算及相關熱力學分析的輔助下，闡明了有機無機配體在晶體表面選擇性地協同吸附作用，并與實驗結果相印證，解釋了非自限性生長現象及連續曲面的形成原因。會后，楊化桂教授與在場的科研人員和青年學生進行了深入交流與討論。
楊化桂教授，華東理工大學材料科學與工程學院教授，博導。1996年，青島大學，學士；1999年，華東理工大學，碩士；2005年，新加坡國立大學，博士。2005-2007年，美國GE公司，研發科學家；2007-2008年，澳大利亞昆士蘭大學，博士后；2008年，華東理工大學，特聘教授。曾任昆士蘭大學名譽教授及格里菲斯大學兼職教授。2016年，入選Elsevier 2015年中國高被引學者（Most Cited Chinese Researchers）榜單。目前研究興趣集中在原子、分子水平上探索光化學能轉換材料的結構與性能的本征規律，發展了原子尺度精確調控高性能功能材料的研究思路。迄今發表SCI文章110余篇，包括Nature （1），Science （1），Nature Energy（1），Nature Commun.（6），Angew. Chem. Int. Ed.（5）及JACS (4)等。并受邀在J. Phys. Chem. Lett.等期刊發表特約綜述5篇。所發表論文中， 5篇文章被評為期刊Hot Paper，10篇文章被編輯選為封面文章。研究工作多次得到專業期刊和新聞媒體如Nature Materials，C&EN, Chemistry World、中國科學報等報導。所發表論文被SCI他引次數達6500余次。
楊化桂教授作報告
報告會現場
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