項(xiàng)目介紹 :
由于化石燃料(如煤、石油)短期內(nèi)難以再生且其大量使用已經(jīng)給我國的環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響(如霧霾天氣、溫室效應(yīng)等),開發(fā)新型清潔可持續(xù)能源材料將具有十分重要而迫切的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。氫氣具有較高的燃燒熱值且氧化產(chǎn)物為水,被認(rèn)為是一種重要的清潔能源。氫動(dòng)力車曾被譽(yù)為終極環(huán)保汽車,沒有尾氣污染,更重要的是加氫的速度與加油一樣快,這是電動(dòng)汽車難以比擬的,但其中一個(gè)瓶頸問題是如何高效獲得燃料氫。與蒸汽轉(zhuǎn)化法相比,光解或電解水制氫環(huán)保且可再生,但是通常需要采用昂貴且儲(chǔ)量有限的貴金屬鉑作為析氫反應(yīng)(HER)催化劑,進(jìn)而使得成本較高,目前迫切需要開發(fā)價(jià)格比較低廉而且儲(chǔ)量高的HER催化劑。本項(xiàng)目將從設(shè)計(jì)自支撐低維過渡金屬二硫化物/碳復(fù)合結(jié)構(gòu)著手,在材料合成的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)研究復(fù)合結(jié)構(gòu)在析氫催化方面的應(yīng)用性能,建立具有自支撐結(jié)構(gòu)的摻雜碳基過渡金屬硫化物復(fù)合薄膜的可控合成工藝,力爭得到與貴金屬(如Pt)性能相當(dāng)?shù)母咝У统杀疚鰵浯呋牧象w系,促進(jìn)其在清潔能源領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。本項(xiàng)目研究的成功開展將為新型清潔可持續(xù)能源材料的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)與前沿技術(shù)儲(chǔ)備。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 :
呂瑞濤,博士,清華大學(xué)材料學(xué)院特別研究員,博士生導(dǎo)師。2017年獲國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目資助,曾獲2014年“清華大學(xué)學(xué)術(shù)新人獎(jiǎng)”(全校青年教師的最高學(xué)術(shù)榮譽(yù)),入選2016年“北京市科技新星計(jì)劃”,2017年榮獲碳材料研究領(lǐng)域重要獎(jiǎng)項(xiàng)Brian Kelly Award(全球每年評(píng)選一人)。主要從事碳材料缺陷調(diào)控及其在清潔能源、分子探測等領(lǐng)域的應(yīng)用研究。在PNAS、Adv. Mater.等期刊上發(fā)表論文90余篇,被引用3700余次(H-index:31)。編寫Wiley學(xué)術(shù)專著1章,申請中國發(fā)明專利12項(xiàng)(7項(xiàng)已授權(quán))。受邀在世界碳材料年度大會(huì)等國內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議上作大會(huì)報(bào)告/特邀報(bào)告10余次,擔(dān)任第四屆國際石墨烯高峰論壇(深圳)“二維材料”分會(huì)主席。