报告摘要:

利用廉价可再生的生物质制备光催化剂是一种很有前景的途径。在此，我们开发了一种酸辅助水热法，将各种生物质（葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素和纸板）转化为水热碳光催化剂。其聚呋喃结构有利于氧气吸附和活化，从而能够实现在纯水中高效合成过氧化氢。此外，我们探索了热聚合法利用生物质制备单原子光催化剂。在热解碳上负载 Fe 单原子拓展了其在环境处理中的光催化应用。除催化剂设计外，调整光催化过程中产生的活性物种对于促进光催化的实际应用也至关重要。传统的基于羟基自由基 (•OH) 和空穴 (h⁺) 的光催化过程不能选择性地氧化目标物质，导致在实际应用中因为副反应的发生而效率低下。单线态氧 (¹O₂) 作为一种重要的活性氧物种 (ROS)，是环境治理以及有机合成等过程中的关键氧化剂。相较于•OH和h⁺，¹O₂具备选择性氧化性质，可以优先氧化复杂水体中的目标污染物，并且其产生不受碱性条件的限制。因此，调控光催化氧气活化产生¹O₂，可以实现优先快速降解复杂水体中的目标污染物，同时避免产生危害更大的副反应产物。在卤素介导的光催化体系中，产生的活性卤素物种 (RXS, X = Cl, Br, I) 具有特殊的反应活性，可以实现高效选择性的水处理和化学合成过程。例如，活性碘物种可以选择性地高效去除复杂水体中的酚类污染物；溴氧铋层间溴离子的氧化能够产生大量的活性溴物种以实现乙烯到乙二醇/环氧乙烷的绿色转化。

报告人简介:

徐良胖，博士，现任香港中文大学化学系研究助理（2022.08至今）。2016于中国地质大学（武汉）获得理学学士学位，2019年于北京大学获得理学硕士士学位，2022年于香港中文大学获得理学博士学位。研究方向包括发展高效光催化氧化/还原环境治理技术和人工光合成高价值化学品。以第一作者在Advanced Materials, Environmental Science & Technology，ACS Catalysis，Applied Catalysis B: Environmental等期刊发表论文10余篇。