文献类型：会议

作　　者：郭正晓 柴国良

作者单位：[1]香港大学浙江科学技术研究院 [2]香港大学化学系和机械工程系 [3]University College London [4]中科院物质结构研究所

会议文献：2019第四届中国能源材料化学研讨会摘要集

会议名称：2019第四届中国能源材料化学研讨会

会议日期：20190525

会议地点：中国辽宁大连

出版日期：20190500

学会名称：中国化学会

语　　种：中文

摘　　要：二维碳材料具有不同的结构（例如石墨烯、氧化石墨烯、碳化氮等）和反应位点（缺陷、边缘和掺杂等）,为电化学、光化学能源催化剂的调控设计提供了基础。然而,碳材料催化剂的真实活性位点和催化机理还不是很清晰。通过杂原子掺杂、缺陷控制、层间距、孔隙调控以及和其它纳米材料复合可以增加催化剂活性位点密度。因此,我们将通过理论模拟结合实验的方法来证实首先通过理论研究找到合适的催化活性位点,然后通过上述实验的方法增加电化学、光化学催化剂上活性位点的密度来提高催化剂的效率。我们考虑的催化反应有用于金属-空气电池中的氧气电化学还原（ORR）和析出（OER）,以及将CO选择性转化为能源小分子等。我们发现对N掺杂结构的调控有利于提高ORR催化性能,PN共掺杂有利于调控OER的效率,从而很大程度上降低反应的过电位。活性位点的调控同样对光催化电解水和CO还原有很好的效果。层间距调控可以有效的增加超级电容材料的电荷密度。活性位点结构和层间距调控等策略对将来开发高效廉价的能源技术有重要意义。

关 键 词：活性位点 催化剂设计 碳材料

分 类 号：O643.36]