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4月7日,中科院海西研究院百人计划和福建省百人计划入选者谢奎研究员做客我校学术沙龙,为师生带来题为“固体氧化物电池技术—陶瓷电极表界面催化体系的构筑及高温电解二氧化碳的电极过程”的精彩学术报告。报告由能源科学与工程学院李廷帅副教授主持。
谢奎研究员首先与同学们分享了自己的“成电情节”。他说,成电是自己当年高考时非常敬仰的一所学校,大家能够在这所学校里学习和成长是的一件幸福的事情。如今成电也加入到新能源的开发和利用的行业中来,他希望大家能够把握机会,为国家能源事业的发展奉献自己的力量。他从降低碳排放讲起,与大家分享了他在科研中如何发现问题并且深入研究问题的经验。
报告围绕“固体氧化物电解技术”展开。谢奎研究员表示,固体氧化物电解池可电解二氧化碳制备甲烷、甲醇等碳氢燃料,在清洁能源利用方面具有重要的研究价值和应用前景。对于二氧化碳电解池来说,如何研制出氧化还原稳定的陶瓷电极是实现直接高温电解的关键问题。与金属催化剂相比,陶瓷材料具有抗高温团聚等优点,但活性不足等问题则严重制约了其催化性能的提高。学术报告中,他还与大家分享了他们课题组近年来在陶瓷电极表界面催化体系的构筑及高温电解二氧化碳的电极过程研究方面的进展。
谢奎研究员所在团队提出了通过电极表界面催化体系的构筑来提高材料电导率的方案并基于此进一步增强材料对二氧化碳分子的吸附能力。为了验证高温CO2活化情况以及纳米结构金属对陶瓷阴极材料的协同催化作用,他们需要对电极材料进行纳米尺度的减薄、抛光并仔细的研究材料的体相结构。为了达到这一目的,有时候不得不准备成百上千个样品。而这也仅仅只是第一步,为了判断判断氧空位的影响,他们需要从XRD的精修判断氧空位的存在,然后再结合红外光谱研究CO3-2和CO2的存在情况。
从发现问题到寻找解决问题的方案,再到最终的解决问题,这一科研周期往往是枯燥和耗时的。谢奎研究员介绍说,他们课题组很多科研工作的完成周期都至少在2年以上。然而,要将一个科研问题做好做透,这种坚持是必不可少的。
此外,谢奎研究院在报告中还与大家分享了他们课题组在GaN晶体生长等方面的研究工作。他表示,作为一个科研工作者,不仅仅要能够专注于某一领域,还要敢于去挑战自己不太熟悉的方向,只有在新的挑战中才能够不断的成长和进步。
在提问环节,参与学术交流的师生们积极地向谢奎提出了自己的疑问。李白海老师对他们最近发表在Nature Communications上的一篇论文中计算内容表示出极大兴趣,谢奎研究员坦诚地说,自己对计算方面的知识并不擅长,但是通过与从事计算材料课题组之间的通力合作,让他们的燃料电解实验研究在理论上获得了验证和支持。
谢老师表示,在和成电的师生交流的过程碰撞出了很多灵感的火花,实际上大家提出的很多问题也都是自己课题组目前或者接下来将要进行的一些工作。通过探讨和交流,与会师生纷纷表示受益匪浅,不仅了解到了燃料电解池和CO2电解等前沿研究,还进一步学到了如何在基础科研中寻求突破发展。
本次学术交流报告由人力资源部教师发展中心主办,能源科学与工程学院承办。
编辑:胡武辉 / 审核:林坤 / 发布:林坤