中国科学院大连化学物理研究所范峰滔

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范峰滔，中国科学院大连化学物理研究所首席研究员，国家“万人计划”青年拔尖人才，催化基础国家重点实验室副主任。主要从事（光）催化剂及（光）催化反应过程的原位、动态先进成像技术的表征研究，在国际上开创了紫外拉曼高温高压条件下研究分子筛合成机理的先河；发展了空间分辨的表面光电压成像方法并在国际上最早将其应用到微纳尺度光催化材料电荷分离的成像研究中。面向国家重大需求，从事深海资源探测的现场光谱仪研发工作，曾在马里亚纳海沟实现7449米的紫外拉曼探测世界记录。已在国内外核心刊物Nature Energy、Chem. Soc. Rev.、Acc. Chem. Res、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed、Adv. Mater.等发表论文70余篇，多次应邀在Faraday Discussion，高登会议等国际重要学术会议上报告工作，作为主要研究人员获得国家自然科学二等奖。

Fengtao Fan (范峰滔） Ph. D., Professor
姓名：范峰滔        
性别：男
类别：研究员        
学科：物理化学
职称：研究员        
学历：博士研究生
电话：0411-84379027        
Email：ftfan@dicp.ac.cn
地址：大连市中山路457号        
邮编：116023        
简历介绍：
学习及工作经历
2004-2010 大连化物所 理学博士
2011-2012 荷兰乌特列支大学， 访问学者
2010-2015 大连化物所， 副研究员/百人计划
2015- 大连化物所， 研究员
2016- 催化基础国家重点实验室，副主任
研究兴趣
operando 原位光谱（红外，拉曼，电化学，质谱联用)；光电成像光谱（原子力显微镜, 开尔文显微镜, 表面光电压谱联用)；微纳米尺度光生电荷分离；深海拉曼光谱仪器研制
奖励及荣誉
2016年 张大煜优秀青年奖
2013年 中科院卢嘉锡青年人才奖
2012年 中国催化委员会催化新秀奖

2011年 国家自然科学二等奖


State Key Laboratory of Catalysis, 2011-iChEM,
Dalian National Laboratory for Clean Energy (DNL)
Dalian Institute of Chemical Physics (DICP)
Zhongshan Road 457, 116023, Dalian, China
Email: ftfan@dicp.ac.cn
Tel.: 86-411-84379027
Cell: 86-13591384221

Research Interest: Physical Chemistry, Advanced Spectroscopy including Spatially & Times Resolved spectroscopy, and operando & in-situ Spectrocopy, heterogeneous catalysis, photocatalysis, zeolite
Education:
2003-2010 PhD. candidate, Physical Chemistry, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, China
1999-2003 BSc, Applied Chemistry, Shanxi University, China
Work Experiences:
2015- Full Professor, Dalian Institute of Chemical Physics, China
2011-2012 Visiting Scholar, Utrecht University, the Netherlands
2010-2015 Associate Professor, Dalian Institute of Chemical Physics, China


Honors and Awards:


2008 Young Scientist Award of 14th International Congress on Catalysis
2008 DICP-Corning Award
2009 Lin-Liwu Catalysis Award for Ph. D student
2010 Natural Science Prize of Liaoning Province, First Prize
2011 Outstanding Thesis Awards of Chinese Academy of Sciences
2011 National Award for Natural Sciences, Second Prize
2012 Young Scientist Award of 15th International Congress on Catalysis
2013 Lu Jiaxi Young Scientist Award of Chinese Academy of Sciences


Book Chapter
F.T. Fan, Z.C. Feng, C. Li, et al. (2012). Raman spectroscopy. In M. Che, and J.C. Vedrine(Eds.), Characterization of Solid Materials and Heterogeneous Catalysts, Wiley-VCH;
Representative Publications
1)        Zhu J╂, Fan F╂（equally contributed）, Chen R, An H, Feng Z, Li C*. Highly Anisotropic Photogenerated Charge Separations on Different Facets of Single BiVO4 Photocatalyst . Angew Chem, Int Ed 54, 9111–9114 (2015)
2)        Xu L, Fan F*, Li C, Wu P* et al. Construction of unique six-coordinated titanium species with an organic amine ligand in titanosilicate and their unprecedented high efficiency for alkene epoxidation. Chem Commun 51, 9010-9013 (2015)
3)        Wang J, Xia H, Ju X, Feng Z, Wang J, Fan F*, Li C*. Influence of extra-framework Al on the structure of the active iron sites in Fe/ZSM-35 (vol 300, pg 251, 2013). J Catal 302, 91-91 (2013)
4)        Guo M, Feng Z, Hofmann JP, Weckhuysen BM, Fan F*, Li C*. Synthesis and Morphology Control of AM-6 Nanofibers with Tailored -V-O-V- Intermediates. Chem-Eur J 19, 14200-14204 (2013)
5)        Guo Q, Sun K, Feng Z, Li G, Guo M, Fan F*, Li C* et al. A Thorough Investigation of the Active Titanium Species in TS-1 Zeolite by In Situ UV Resonance Raman Spectroscopy. Chem-Eur J 18, 13854-13860 (2012)
6)        Guo M, Feng Z, Li G, Hofmann JP, Pidko EA, Magusin PCMM, Fan F* Li C* et al. "Extracting" the Key Fragment in ETS-10 Crystallization and Its Application in AM-6 Assembly. Chem-Eur J 18, 12078-12084 (2012)
7)        Fan F, Feng Z, Li C*. UV Raman spectroscopic study on the synthesis mechanism and assembly of molecular sieves. Chem Soc Rev 39, 4794-4801 (2010)
8)        Fan F, Feng Z, Li C*. UV Raman Spectroscopic Studies on Active Sites and Synthesis Mechanisms of Transition Metal-Containing Microporous and Mesoporous Materials. Acc Chem Res 43, 378-387 (2010)
9) Fan F, Sun K, Feng Z, Xia H, Han B, Lian Y, Li C* et al. From Molecular Fragments to Crystals: A UV Raman Spectroscopic Study on the Mechanism of Fe-ZSM-5 Synthesis. Chem-Eur J 15, 3268-3276 (2009)
10)        Fan F, Feng Z, Sun K, Guo M, Guo Q, Song Y,Li C* et al. In Situ UV Raman Spectroscopic Study on the Synthesis Mechanism of AlPO-5. Angew Chem, Int Ed 48, 8743-8747 (2009)

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近日，大连化物所范峰滔研究员、李灿院士团队与德国亥姆霍兹柏林能源与材料中心Thomas Dittrich博士合作，联合利用断层扫描光电压成像（Tomographic-SPVM）、时间分辨表面光电压方法（TPV）在研究半导体光催化剂微纳米尺度电荷分离过程中缺陷的重要作用方面取得新进展。研究成果发表在《纳米快报》上。

缺陷普遍存在于半导体光催化剂中，它形式多样，在光生载流子分离过程中扮演着多重角色：一方面缺陷可以捕获光生载流子，促进电荷分离；另一方面它又可以成为光生载流子的复合中心，降低电荷分离效率。因此，研究缺陷在光生电荷分离过程中的作用机制，对于提高太阳能光催化转换效率具有重要的指导意义。然而，由于光生电荷的分离过程发生于微纳米尺度，其寿命横跨12个数量级，探讨缺陷在这一过程中的重要作用是一项非常具有挑战性的工作。

研究人员利用时空分辨表面光电压光谱方法，探讨了Cu2O光催化颗粒近表面的捕获空穴本征缺陷VCu和捕获电子人造缺陷H-VCu在光生电荷分离方面的作用机制。

研究表明，近表面100nm之内的缺陷种类主导光催化剂表面的载流子分布类型，进而决定其光（电）催化性能。当近表面区以H-VCu为主导时，光生电子被该缺陷捕获，克服Cu2O半导体内建电场本身对光生电子的驱动作用，使得SPV信号反转。Cu2O瞬态SPV表明，在高于带隙的光激发下，长时间尺度上本征缺陷会增加光生载流子的寿命，而人造缺陷则会克服内建电场的作用，造成电荷分离方向的反转。接下来，研究团队团队通过断层扫描光电压成像方法发现，H-VCu缺陷主要存在于100nm的区域内，会使Cu2O内建电场由1.3kV/m增至4.2kV/m；光生电荷分离过程是H-VCu缺陷和内建电场的共同作用，随着深度的增加，电荷分离会由H-VCu缺陷主导过渡到由内建电场主导。

本项工作在光电催化的缺陷态促进电荷分离研究方面具有重要意义。

相关链接：DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04245

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应兰州大学化学化工学院邀请，中国科学院大连化学物理研究所研究员范峰滔，中国科学院大连化学物理研究所研究员李仁贵，中国科学院大连化学物理研究所研究员郭鑫，中国科学院大连化学物理研究所研究员刘䶮来我校进行交流并做学术报告，欢迎感兴趣的师生参加。


报 告 人：范峰滔 研究员
报告题目：太阳能光催化表界面光生电荷成像研究
报告时间：2020年10月19日（星期一）上午08: 50
报告地点：兰州大学第二化学楼101学术报告厅


报告人简介：
范峰滔，2010年作为优秀毕业生破格申请大连化学物理研究所“百人计划”，入职化物所。2015年晋升研究员。2008，2012年两次荣获国际催化理事会“青年科学家奖”，2012年获首届化学会催化委员会颁发的“催化新秀奖”，2013年获中国科学院"卢嘉锡青年人才奖", 2016年获聘大连化物所张大煜青年学者，2018年获聘大连化物所张大煜优秀学者、首席研究员，2019年入选国家“万人计划”青年拔尖人才。主要从事（光）催化剂及（光）催化反应过程的原位、动态先进成像技术的表征研究，在国际上开创了紫外拉曼高温高压条件下研究分子筛合成机理的先河；发展了空间分辨的表面光电压成像方法并在国际上最早将其应用到微纳尺度光催化材料电荷分离的成像研究中。面向国家重大需求，从事深海资源探测的现场光谱仪研发工作，曾在马里亚纳海沟实现7449米的紫外拉曼探测世界记录。已在国内外核心刊物Nature Energy、National Sci. Rev.、 Chem. Soc. Rev.、Acc. Chem. Res、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等发表论文80余篇，多次应邀在Faraday Discussion，高登会议等国际重要学术会议上报告工作，作为主要研究人员获得国家自然科学二等奖。


报告内容：
光生电荷分离是太阳能能源转化的核心科学问题。特别是对于半导体光催化剂和光电催化体系，认识光生电荷的分离和表面分布成为太阳能转化领域最挑战的前沿课题。然而，对于这些核心问题的有效解决手段几乎处于空白。报告人在国际上最早发展并利用表面光电压成像技术对太阳能光催化和光电催化体系进行系统研究研究，取得了一系列重要进展：揭示了光生电荷成像的晶面间电荷分离的本质；发现了光催化剂的助催化剂增强电荷分离的作用；观察到光催化剂体系的光生Dember效应（即向阳背阴效应）；揭示了近表面缺陷对于光催化材料电荷分离的决定性作用；解决了长期以来表面等离激元光催化剂水氧化活性位点的疑难问题等，这些结果为指导和构建人工合成光催化系统提供了重要理论依据。

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　近日，我所范峰滔研究员当选为英国皇家化学会会士（Fellow of the Royal Society of Chemistry, FRSC）。范峰滔长期从事催化剂及反应过程的原位、动态先进成像表征研究，尤其针对高效光催化分解水的重大挑战——电荷分离的瓶颈问题，发展了空间分辨的表面光电压成像新方法，并将其应用于光催化材料电荷分离的成像研究，揭示了内建电场重排、不对称光照、缺陷分布以及助催化剂组装等引起的复杂电荷分离机制与光催化分解水之间的本质关联；近期，进一步实现了光生电荷转移过程的全时空动态追踪，“拍摄”到光生电荷转移演化全时空图，为进一步诊断和突破光解水的瓶颈问题提供重要解决手段；研究工作在国内外相关领域产生重要影响，在Nature, Nature Energy, Nature Comm, Natl. Sci. Rev., Angew Chem., Nano Lett., J. Phys. Chem. Lett., Chem. Soc. Rev.，Acc. Chem. Res.等核心刊物发表学术论文120余篇。
　　英国皇家化学会（Royal Society of Chemistry）成立于1841年，是国际上最有影响的学会之一，根据专家推荐，学会每年遴选英国及国际上在化学科学研究领域取得杰出成就和为推动化学科学发展做出卓越贡献的科学家为其会士。（文/高玉英）