項目介紹 :
由于化石燃料(如煤、石油)短期內難以再生且其大量使用已經給我國的環境帶來嚴重的影響(如霧霾天氣、溫室效應等),開發新型清潔可持續能源材料將具有十分重要而迫切的科學意義和實用價值。氫氣具有較高的燃燒熱值且氧化產物為水,被認為是一種重要的清潔能源。氫動力車曾被譽為終極環保汽車,沒有尾氣污染,更重要的是加氫的速度與加油一樣快,這是電動汽車難以比擬的,但其中一個瓶頸問題是如何高效獲得燃料氫。與蒸汽轉化法相比,光解或電解水制氫環保且可再生,但是通常需要采用昂貴且儲量有限的貴金屬鉑作為析氫反應(HER)催化劑,進而使得成本較高,目前迫切需要開發價格比較低廉而且儲量高的HER催化劑。本項目將從設計自支撐低維過渡金屬二硫化物/碳復合結構著手,在材料合成的基礎上,系統研究復合結構在析氫催化方面的應用性能,建立具有自支撐結構的摻雜碳基過渡金屬硫化物復合薄膜的可控合成工藝,力爭得到與貴金屬(如Pt)性能相當的高效低成本析氫催化材料體系,促進其在清潔能源領域的實際應用。本項目研究的成功開展將為新型清潔可持續能源材料的開發提供科學依據與前沿技術儲備。
項目負責人 :
呂瑞濤,博士,清華大學材料學院特別研究員,博士生導師。2017年獲國家優秀青年科學基金項目資助,曾獲2014年“清華大學學術新人獎”(全校青年教師的最高學術榮譽),入選2016年“北京市科技新星計劃”,2017年榮獲碳材料研究領域重要獎項Brian Kelly Award(全球每年評選一人)。主要從事碳材料缺陷調控及其在清潔能源、分子探測等領域的應用研究。在PNAS、Adv. Mater.等期刊上發表論文90余篇,被引用3700余次(H-index:31)。編寫Wiley學術專著1章,申請中國發明專利12項(7項已授權)。受邀在世界碳材料年度大會等國內外學術會議上作大會報告/特邀報告10余次,擔任第四屆國際石墨烯高峰論壇(深圳)“二維材料”分會主席。