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“光催化材料的能帶與微觀結構調控”榮獲國家自然科學獎二等獎
 
2021-11-03 | 文章来源:科技处        【 】【打印】【關閉

  11月3日,2020年度國家科學技術獎勵大會在北京隆重舉行。我所完成的“光催化材料的能帶與微觀結構調控”獲得國家自然科學獎二等獎,項目主要完成人爲:劉崗、成會明、楊勇強、牛萍、康宇陽。

  該項目針對太陽能光催化三個基本過程中制約光催化材料活性的核心科學問題,系統、深入地開展了光催化材料能帶和微觀結構調控的基礎研究,取得了多項原創性成果,主要包括:1)發現了能帶結構修飾劑在光催化材料晶粒內的空間分布是調控帶隙進而整體改變光吸收邊的本質因素,並提出了利用原子結構通道促進擴散、利用間隙異質原子弱化強鍵合來降低斷鍵能的兩類思路來實現均相調控,開拓了發展寬光譜吸收光催化材料的新途徑;2)研制出具有電荷短程遷移特征的二維光催化材料,實現了光生電子與空穴的空間分離;設計了含非飽和/飽和價態陽離子的核/殼結構光催化材料,突破了光生電子、空穴遷移率內在不匹配性對電荷分離的物理制約瓶頸;3)實現了光催化材料的晶面選擇性暴露,闡明了晶面特征與能帶邊位置、電荷表面轉移的關聯機制,爲實現可控表面電荷轉移奠定了基礎。相關研究成果不僅有力地推動了高效太陽能驅動光催化材料的發展,還輻射到了多個無機非金屬功能材料研究領域。

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