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香港中文大學余濟美教授報告心得,歡迎大家交流~ 已有39人參與
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今天聽了香港中文大學余濟美教授(Jimmy C. YU)的報告,題目是Little Things Mean A Lot,這里向各位蟲友報告一下心得,歡迎大家交流。 余教授是知名的光催化專家,蟲友有興趣可以去他的主頁看看:http://ihome.cuhk.edu.hk/~b111268/jimyu/index.html。據(jù)他自己的說法,他是1996年回到香港開始從事光催化方面的研究工作的,F(xiàn)如今已經(jīng)做出了卓有成效的業(yè)績。他目前身兼數(shù)職,是中文大學的化學系主任,同時也是聯(lián)合書院的院長,和國內(nèi)很多知名的光催化專家都是好朋友,也經(jīng)常參加國內(nèi)的學術(shù)會議。他的很多產(chǎn)品已經(jīng)用于實際,比如幫助海鮮店的養(yǎng)魚池進行殺菌處理(他本人也是養(yǎng)魚高手),收到了非常好的效果。另外還和中文大學的建筑學院合作,準備在未來的建筑物上大面積安裝光催化材料,比如自清潔材料。這些成績都值得我們大家學習,也給我們這些做光催化的蟲子很大的信心,確信我們做的研究還是有一定社會效益的。在這次報告會上,他講了很多香港中文大學的人才培養(yǎng)機制,也提到了2009年諾獎得主,高琨。高琨教授曾經(jīng)是香港中文大學的校長,和余教授私人感情非常好,經(jīng)常一起打打網(wǎng)球,聊聊天。另外他也和光催化的鼻祖,日本的Fujishima教授有密切的往來,被邀請參觀那個非常著名的Fujishima-Honda effect的催化產(chǎn)氫裝置,也去了那個號稱日本政府贈送,且全部利用太陽能發(fā)電的Fujishima家中住過(據(jù)說他家很。 閑話不多說,余教授目前的得意之作應該是2002年發(fā)表在Chemistry of Materials上一篇論文,題為“Effects of F-doping on the photocatalytic activity and microstructures of nanocrystalline TiO2 powders”,目前這篇論文已經(jīng)被引用超過600次。自這篇論文以后,很多光催化學者都去從事非金屬摻雜TiO2的改性研究了。那么為什么F的摻雜會有那么好的效果?我想這得益于F元素很強的電負性,可以有效減小電荷的復合。此外,很多原本光催化性能不怎么樣的材料,通過HF的處理,也會變成非常好的可見光材料,比如,香港城市大學李述湯院士2009年發(fā)表在JACS上的一篇論文,就講了Silicon經(jīng)過HF處理之后,在表面接了很多H原子,馬上變成了非常好的可見光催化劑,原因是H原子是很好的electron sinking sites,有助于電荷的分離。不過,我覺得這篇論文還是有些缺陷的,因為里面提到Silicon在可見光照下,會產(chǎn)生OH自由基,而實際情況是Silicon的價帶電位還不足以產(chǎn)生OH自由基,所以更為可能是O2被電子還原成為活性氧物種,從而引發(fā)了一系列的氧化反應,另外F是否也有影響也沒有做很好的考量。有趣的是,李述湯院士原本也是在香港中文大學拿的本科學位。 這次報告中,余教授主要介紹了他最近的得意之作(見上圖),即利用我們都知道,但是從未用過的材料,紅磷 (Red phosphorus)做了可見光分解水的實驗。這項工作的原創(chuàng)性是非常高的,首先,紅磷是非常普通,價格便宜,earth abundant的材料;其次,紅磷是單元素的非金屬材料,有著非常好的可見光吸收性能,從400 nm到700 nm都可以有效吸收;第三,只要經(jīng)過簡單的改性,比如Pt負載或者和YPO4形成compsite就能大幅提高產(chǎn)氫效率,第四,穩(wěn)定性還不錯。不過讓我感到意外的是,這篇論文發(fā)表在了Applied Catalysis B: Environmental上,也許是余教授想盡快占領(lǐng)這個領(lǐng)域,所以投了低一點但是必中的雜志。其實按原創(chuàng)性來說,這些結(jié)果發(fā)在JACS上都是很正常的事情。為什么這么說呢,因為很多從事光催化的蟲子都知道,2008年Wang Xinchen教授發(fā)表在Nature Materials上的一篇論文(A metal-free polymeric photocatalyst for hydrogen production from water under visible light),講的就是利用C3N4做可見光分解水。這篇論文結(jié)合了東大的Domen教授,馬普所的Markus Antonietti教授等大牛,所以雖然分解水的效率很低,利用的還是甲醇這類犧牲試劑,且用了Pt做為co-catalyst,但還是發(fā)表在了?稀3N4是非金屬材料,其實和紅磷是有異曲同工之妙的,加上Wang Xinchen本來就是余教授的學生,所以利用紅磷做可見光分解水發(fā)在JACS上是不為過的。之前我和余教授討論的時候,我說到現(xiàn)在為止,很多做光催化的研究者一直在考慮半導體光催化,比如要去分解水,材料必須要有個禁帶,光一打,空穴-電子對產(chǎn)生了,才有氧化還原水的能力。但現(xiàn)實情況是,比如紅磷,比如C3N4,要說它一定有禁帶當然可以,就算是金屬,也有禁帶,只是很小罷了,但是否一定需要這樣的條件,我有疑問。加上這些材料多數(shù)只能還原水,而非氧化水,也就更難用禁帶寬度說事了。但是不這么說,審稿人肯定有意見,所以不管是C3N4還是紅磷,都用DFT理論計算證明了它們確實有禁帶,而且導帶價帶位置剛好在分解水的那兩個能級上下,這樣一來審稿人就容易接受了?傊,余教授這篇利用紅磷做可見光分解水是非常好的工作,一定會刺激后來的研究工作者從事這方面的工作。另外,我也發(fā)現(xiàn)了一個非常有意思的規(guī)律,就是一般搞科研的人,差不多8-10年會有一個周期,有了一個好工作之后,那么8-10年之后就會有一個新的突破,余教授在2002年發(fā)表了那篇F-doping的TiO2之后,10年之后又發(fā)現(xiàn)了紅磷這種好材料,確實很好玩。還有金催化的鼻祖,春田正毅(Masatake Haruta)教授也有類似的說法,他說自己的突破性的發(fā)現(xiàn),即納米金低溫催化氧化CO,催化烯烴環(huán)氧化,就是間隔了8-10年的時間,然后希望下一個8年會有另外一個重大的科研突破。我想這也是科研人的一大憧憬,一大樂事吧! 最后,聽了余教授的報告,有個問題必須澄清一下,就是我們很多做光催化的蟲子,包括我自己,總是把光催化鼻祖這個頭銜加到Fujishima教授身上,其實不然,早在1938年,就有人系統(tǒng)的研究過TiO2光催化,論文期刊號是Trans. Faraday. Soc. 1938, 34, 570-579. 當然更早的還有,我也沒好好找過。另外JACS. 1953, 75, 2850-2853,J. Ind. Chem. 1964, 67, 1136-1140也都是早期關(guān)于光催化的好論文。只是這些論文沒有Nature那么吸引眼球罷了。 PS:我把帖子中提到的幾篇文獻放在附件里了,歡迎大家下載交流![ 來自科研家族 木蟲催化 ] [ Last edited by flylrh on 2012-4-6 at 21:27 ] |

金蟲 (小有名氣)

銀蟲 (正式寫手)
金蟲 (著名寫手)
Dance with Google
| 本人對余濟美教授也是仰慕已久,他的很多工作很有啟發(fā)性,但只有一事不明。感覺他的課題組發(fā)表論文比較隨便,一些聲名不佳的雜志,如《Journal of Hazardous Materials》以及一些中文雜志都有發(fā)表,自己是外人,不好下定論,還望知曉內(nèi)情的人士解釋下這是為什么。 我身邊好多老師對于論文發(fā)表的檔次都是很看重的,比如某老師聲稱IF小于5.0的雜志不發(fā)表 |

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