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JS金沙:碳中和技术与器件团队介绍

一、师资队伍

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王一鸥,JS金沙教授,碳中和技术与器件研究团队负责人。本科毕业于北京大学,师从马丁教授;博士毕业于伦敦大学学院,师从Junwang Tang院士;慕尼黑大学物理系博士后,师从Jochen Feldmann院士。

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针对光催化体系中的核心难题:“光生电子-空穴的精准调控与高效利用”,围绕建立原位表征方法学、揭示关键过程机理、探索材料调控策略等开展了一系列工作,发展微秒瞬态吸收光谱,建立了氮化碳电荷动力学的新模型,揭示了深陷阱态电子失活机理,及界面光生电荷转移机制,为新型催化剂的设计提供了方向。以第一/通讯作者在Angew. Chem. In. Ed.(4), Chem. Rev., Nat. Energy, Nat. Commun., ACS Catal., Energy Environ. Sci., 等期刊发表论文10篇,ESI高被引论文5篇,总引2700余次,H因子为14。获得亚历山大?冯?洪堡基金、国家自然基金委青年基金、JS金沙特立青年学者基金等支持。受邀在美国MRS会议、国际催化大会、全国催化学术会议等国际会议报告10次。获英国拉姆齐学会最佳博士论文奖、英国-土耳其联合学会优秀博士生奖。为Adv. Funct. Mater., Chem. Mater., Appl. Catal. B, 中国催化学报等国际期刊特邀审稿人。

二、团队简介

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工业革命在促进生产力进步的同时,对人类的生存环境也造成了巨大的影响。如:大气中的二氧化碳浓度已超过415 ppm,导致极端天气频发;可能导致血栓的微塑料在世界各地的人类体内陆续被检出;核污染又持续地威胁着人类的健康……重新恢复清洁安全的生态环境是当前全人类迫在眉睫的目标。

“碳中和技术和器件研究团队”致力于从微观尺度出发,使用超快光谱等前沿技术,揭示高效转化和利用光子能量的奥秘,探索解决上述问题的新出路,利用丰富且安全的太阳能转化二氧化碳、制储氢气、消除塑料、核污染等环境废物,并开发可规模化的器件。

团队具有以学生为中心的积极友好科研氛围和严谨系统的交叉学科训练;支持有意向的成员赴海内外校企交流深造。欢迎有兴趣探究科学规律、解决人类问题的同学加入。

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三、人才培养

欢迎各位有志于使用前沿交叉手段解决碳中和问题的同学加入碳中和研究所开展研究、攻读学位。加入我们团队,需要化工、化学、材料或相关学科的背景;对催化反应研究的兴趣;在动力学、光谱、材料、和表面科学领域(不需全部)的知识;科研热情、求知欲、自我驱动力;优秀的分析和逻辑思考能力。流畅的英语沟通能力也欢迎各位同行学者交流、访问与合作。

加入我们团队可以收获:在催化、光谱、动力学、和材料等多个交叉学科研究领域的严谨训练;提升数据分析、解决问题、逻辑和批判性思维、以及写作演讲方面的综合素养;具有支持性、积极友好、以学生为中心的良性科研氛围;发表高影响力论文和学术会议报告的机会;团队与国内和国际(包括英国、德国、西班牙、波兰、加拿大、土耳其、日本等)的顶尖科研院所、知名企业保持多年合作。支持有意向的团队成员赴海内外交流深造。

四、科研成果

针对光催化反应中的核心难题:“光生电荷寿命与表面反应时间不匹配”,开展了一系列颠覆性工作。

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五、代表性成果

1. Jiawen Fang, Yiou Wang*, Mariam Kurashvili,Sebastian Rieger, Wiktor Kasprzyk, Qingli Wang, Jacek K. Stolarczyk,* Jochen Feldmann and Tushar Debnath,* Simultaneous Hydrogen Generation and Exciplex Stimulated Emission in Photobasic Carbon Dots,, Angewandte Chemie International Edition, 2023, in press

2. Yiou Wang; Anastasia Vogel; Michael Sachs; Reiner Sebastian Sprick; Liam Wilbraham; Savio J. A. Moniz; Robert Godin; Martijn A. Zwijnenburg; James R. Durrant; Andrew I. Cooper; Junwang Tang ; Current understanding and challenges of solar-driven hydrogen generation using polymeric photocatalysts, Nature Energy, 2019, 4: 746-760.

3. Yiou Wang; Xu Liu; Xiaoyu Han; Robert Godin; Jialu Chen; Wuzong Zhou; Chaoran Jiang; Jamie F. Thompson; Bayazit K. Mustafa; Stephen A. Shevlin; James R. Durrant; Zhengxiao Guo; Junwang Tang ; Unique hole-accepting carbon-dots promoting selective carbon dioxide reduction nearly 100% to methanol by pure water, Nature Communications, 2020, 11,2531.

4. Yiou Wang; Robert Godin; James R Durrant; Junwang Tang ; Efficient Hole Trapping in Carbon Dot/Oxygen-Modified Carbon Nitride Heterojunction Photocatalysts for Enhanced Methanol Production from CO2 under Neutral Conditions, Angewandte Chemie International Edition, 2021, 60: 20811-20816.

5. Yiou Wang; En-Ping Yao; Linzhong Wu; Jochen Feldmann.; Jacek K. Stolarczyk ; A Multi-Layer Device for Light-Triggered Hydrogen Production from Alkaline Methanol, Angewandte Chemie International Edition, 2021, 60: 26694-26701.

6. Linzhong Wu; Yiou Wang; Mariam Kurashvili; Amrita Dey; Muhan Cao; Markus D?blinger; Qiao Zhang; Jochen Feldmann; He Huang; Tushar Debnath ; Interfacial Manganese-Doping in CsPbBr3 Nanoplatelets by Employing a Molecular Shuttle, Angewandte Chemie International Edition, 2022, 61, e202115852.

7. Yiou Wang; Mustafa K. Bayazit; Savio J. A. Moniz; Qiushi Ruan; Chi Ching Lau; Natalia Martsinovich; Junwang Tang ; Linker-controlled polymeric photocatalyst for highly efficient hydrogen evolution from water, Energy & Environmental Science, 2017, 10: 1643-1651.

8. Yiou Wang; Enqi Chen; Junwang Tang; Insight on Reaction Pathways of Photocatalytic CO2 Conversion, ACS Catalysis, 2022, doi.org/10.1021/acscatal.2c01012.

9. Yiou Wang; Hajime Suzuki; Jijia Xie; Osamu Tomita; David James Martin; Masanobu Higashi; Dan Kong; Ryu Abe; Junwang Tang ; Mimicking Natural Photosynthesis: Solar to Renewable H2 Fuel Synthesis by Z-Scheme Water Splitting Systems, Chemical Reviews, 2018, 118(10): 5201-5241.

10. Yiou Wang; Fabrizio Silveri; Mustafa K. Bayazit; Qiushi Ruan; Yaomin Li; Jijia Xie; C. Richard A. Catlow; Junwang Tang ; Bandgap Engineering of Organic Semiconductors for Highly Efficient Photocatalytic Water Splitting, Advanced Energy Materials, 2018, 8: 1801084.

11. Robert Godin; Yiou Wang; Martijn A. Zwijnenburg; Junwang Tang; James R. Durrant ; Time-Resolved Spectroscopic Investigation of Charge Trapping in Carbon Nitrides Photocatalysts for Hydrogen Generation, Journal of the American Chemical Society, 2017, 139(14): 5216-5224.


(撰稿人:王一鸥;数据截止到2023年12月)

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