中国科学技术大学化学物理系张国桢

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报告题目：二维碳材料负载单原子催化剂的理性设计
报告人：张国桢 （中国科学技术大学）
报告时间：2019年5月27日（星期一）上午8:00-12:30
报告地点：福州大学化学学院嘉锡楼413室


报告摘要：催化剂活性位点的结构与性质是理解催化性能的基础。对活性位点的研究，一般聚焦于位点周围的局域化学环境对其性质的影响，或者反应物与催化位点间的相互作用，而位点与周围位点有没有相互作用，是否会对催化反应产生影响，并不清楚。而高密度单原子催化剂的出现，使位点间的距离可以缩小到1 nm以内，这就为研究位点间相互作用提供了理想的物理模型。本课题选取氮掺杂石墨烯负载的Fe催化剂（FeN3@Graphene）构造含有近邻位点的模型体系（FeN3−FeN3@Graphene），运用密度泛函（DFT）计算模拟CO分子在Fe原子上的吸附，发现CO诱导两个Fe原子发生了协同自旋转变，并且随着吸附量的逐渐增加，整个体系经历了亚铁磁态-反铁磁态-铁磁态-反铁磁态的振荡式转变。这一现象揭示了相邻Fe位点间的协同感应，和用分子吸附实现长程磁序调控的可能性。这一研究结果加深了对单原子催化剂的基本物理化学性质的认识，丰富了单原子催化剂的调控手段，为高密度单原子催化剂的理性设计提供新的思路。


报告人简介：
张国桢，美国匹兹堡大学化学博士，师从国际知名量子化学专家Kenneth Jordan，随后在美国西北大学从事博士后研究工作，与陶氏化学公司合作开发预测光刻胶材料聚合反应动力学的计算化学方案，回国后担任中国科学技术大学化学物理系和微尺度物质科学国家研究中心副研究员，从事发光、光电转换和催化材料的理论设计与模拟，回国后已在J. Am. Chem. Soc.，Nat.  Commun.，Adv. Mater.，J. Phys. Chem. Lett. 等国际知名刊物发表论文10余篇。