“表面光化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究”2013年度報(bào)告

楊學(xué)明++王兵++朱俊發(fā)++任澤峰

摘 要：隨著有限的化石能源逐漸消耗，人類生存環(huán)境的不斷惡化，發(fā)展清潔、可靠的能源是關(guān)系到人類社會(huì)發(fā)展和國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全的重大問(wèn)題，各國(guó)在新能源科學(xué)技術(shù)和能源經(jīng)濟(jì)方面的競(jìng)爭(zhēng)是不可避免的。無(wú)論是潔凈能源的發(fā)展還是現(xiàn)有化石能源的優(yōu)化利用，都無(wú)可避免地依賴于有效的表面催化劑發(fā)展。因此，開(kāi)展與能源相關(guān)的界面化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究是非常必要的。該年度主要針對(duì)TiO2表面光催化產(chǎn)氫、生物質(zhì)合成化學(xué)動(dòng)力學(xué)，TiO2本身的性質(zhì)（如缺陷鈦來(lái)源、TiO2表面活性位點(diǎn)、反應(yīng)發(fā)生的驅(qū)動(dòng)力）以及功能納米催化材料和薄膜制備研究等方面開(kāi)展了研究工作。在TiO2表面光催化產(chǎn)氫、生物質(zhì)合成化學(xué)動(dòng)力學(xué)等研究方面，課題組將利用高靈敏度質(zhì)譜儀去研究TiO2（110）表面產(chǎn)氫，TiO2（110）表面以甲醇作為前驅(qū)物合成甲酸甲酯。在TiO2本身的性質(zhì)（如缺陷鈦來(lái)源，不同類型TiO2表面活性位點(diǎn)）和功能納米催化材料和薄膜制備研究方面，課題組利用高靈敏度質(zhì)譜儀、雙光子光電子能譜技術(shù)以及掃描隧道顯微鏡技術(shù)，對(duì)TiO2如缺陷鈦來(lái)源、不同類型TiO2表面活性位點(diǎn)、功能納米催化材料和薄膜制備等問(wèn)題開(kāi)展了深入的探索。

關(guān)鍵詞：能源 產(chǎn)氫 生物質(zhì)合成 TiO2 化學(xué)動(dòng)力學(xué) 活性位

Annual Report of Surface Photochemical Kinetics Research 2013

Yang Xueming1 Wang Bing2 Zhu Junfa2 Ren Zefeng3

（1.Dalian Institute of Chemical Physics， Chinese Academy of Sciences； 2. University o fScienceand Technology of China；

3.Peking University）

Abstract：As the gradual depletion of finite fossil energy， and the worsening of the human environment， the development of clean， reliable energy becomes a very important issue which is related to human being and national economic security. Now， the development of clean energy and the optimal use of existing fossil fuels are strongly dependent on the development of effective catalyst. Therefore， it is very necessary to study the energy-related chemical kinetics on surfaces and interfaces. In this year， our research focuses on photocatalytic hydrogen production， biomass synthesis with TiO2（110） surface， the nature of TiO2 （such as the origin of the defect states， the active sites of different types of TiO2）， functional nano-materials and thin films. For the first topic， we use a high sensitivity mass spectrometer to study photo catalytic hydrogen production and biomass synthesis with a precursor of methanol on the TiO2（110） surface. In studies of the nature of TiO2 （such as the origin of the defect states， the active sites of TiO2， and the driven force for reactions on surfaces）， functional nano-materials and thin films， high sensitivity mass spectrometer， two-photon photoemission spectroscopy technique and scanning tunneling microscopy techniques are involved to study this issue. In 2013， we published over 15 papers on famous SCI journals in related fields， such as Journal of the American Chemical Society， Nanoscale， Journal of Chemical Physics Letters， Journal of Physical Chemistry C， Carbon， and finished the planned research targets.

Key Words：Energy； Hydrogen production； Biomass synthesis； TiO2； Chemical Kinetics； Active sites