報(bào)告人：朱永法 清華大學(xué)教授 博導(dǎo) 國家杰出青年基金獲得者
邀請(qǐng)人：馬德琨
報(bào)告時(shí)間：8月6日上午9:00
報(bào)告地點(diǎn)：浙江省精細(xì)化學(xué)品傳統(tǒng)工藝替代技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室會(huì)議室308室

報(bào)告人簡介：

　　朱永法,，清華大學(xué)化學(xué)系教授,、博導(dǎo),，國家電子能譜中心常務(wù)副主任,。分別從南京大學(xué)、北京大學(xué)和清華大學(xué)獲得學(xué)士,、碩士和博士學(xué)位以及在日本愛媛大學(xué)從事博士后研究工作,。1988.7月到現(xiàn)在，一直在清華大學(xué)化學(xué)系工作,，從事能源光催化,、環(huán)境光催化及光催化健康的研究。承擔(dān)了國家973項(xiàng)目,、863項(xiàng)目,、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)、國家自然科學(xué)基金儀器專項(xiàng),，國際重點(diǎn)合作項(xiàng)目和面上項(xiàng)目等基礎(chǔ)研究課題,，同時(shí)，還承擔(dān)了企業(yè)的有關(guān)吸附凈化材料,、光催化材料及其在空氣和水環(huán)境凈化方面的應(yīng)用課題,。獲得教育部跨世紀(jì)優(yōu)秀人才及國家自然科學(xué)基金委杰青年基金資助,。獲得國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng),教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng),、二等獎(jiǎng)1項(xiàng),，教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各1次。發(fā)表SCI論文450篇,，高被引論文41篇,；論文總引39500余次，H因子為113,。2014-至今Elsevier高被引學(xué)者（化學(xué)）,，2018-至今科睿唯安“全球高被引科學(xué)家”（化學(xué)），2021年度全球頂尖前10萬科學(xué)家排名第851位,。學(xué)術(shù)兼職有Applied Catalysis B副主編,，中國感光學(xué)會(huì)副理事長兼光催化專業(yè)委員會(huì)主任，北京市室內(nèi)與車內(nèi)環(huán)境凈化行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長,。中國分析測(cè)試協(xié)會(huì)常務(wù)理事,，中國化學(xué)會(huì)環(huán)境化學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員；環(huán)境與能源光催化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員,；教育部資源化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任,。

報(bào)告內(nèi)容簡介：
　　有機(jī)半導(dǎo)體可以通過調(diào)控前驅(qū)體分子生色基團(tuán)和助色基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)光催化劑的寬光譜響應(yīng),、消光系數(shù)高以及能帶結(jié)構(gòu)可調(diào)控,。合成的PDI、卟啉和HOF系列超分子和聚合物光催化劑,，在可見光輻照下,，不僅可以降解和礦化苯酚等難降解的污染物，還可以分解水產(chǎn)氫和產(chǎn)氧,。
　　通過簡單的溶液相方法構(gòu)建了氫鍵自組裝而成的PDINH全有機(jī)超分子結(jié)構(gòu),。該自組裝PDINH超分子光催化劑具有優(yōu)異的可見光降解苯酚與光解水產(chǎn)氧（無助催化劑）活性。在可見光輻照下,，污染物降解性能達(dá)到了C3N4的16倍,，其產(chǎn)氧性能達(dá)到34.6umolg-1h-1。PDINH超分子的強(qiáng)分子偶極和有序結(jié)構(gòu)提升了內(nèi)建電場,，促進(jìn)光生載流子的分離和遷移,，是光催化高活性的本質(zhì)。
　　成功構(gòu)筑高度結(jié)晶的尿素-苝酰亞胺聚合物光催化劑,，其在無助催化劑條件下實(shí)現(xiàn)超高效的分解水產(chǎn)氧（3.2mmolg-1h-1）,，性能較常規(guī)PDI超分子光催化劑提高106.5倍。Urea-PDI的高結(jié)晶度和強(qiáng)的分子偶極促進(jìn)了內(nèi)建電場提升,，從而促進(jìn)光生載流子的分離和傳輸,。通過咪唑熔鹽制備獲得的PDI超分子，具有更高的結(jié)晶有序度，其產(chǎn)氧性能可以達(dá)到40.6 mmolg-1h-1,400nm處的量子效率達(dá)到10.4%,。利用產(chǎn)氫活性的C3N4光催化劑與產(chǎn)氧性能的尿素-苝酰亞胺聚合物光催化劑耦合,，實(shí)現(xiàn)化學(xué)計(jì)量比的全解水產(chǎn)氫產(chǎn)氧，STH達(dá)到0.3%,。
　　設(shè)計(jì)構(gòu)筑基于四羧基苯基卟啉的自組裝超分子光催化劑SA-TCPP,，該超分子光催化劑實(shí)現(xiàn)了全光譜輻照下的雙功能分解水產(chǎn)氫和產(chǎn)氧(40.8和36.1μmolg-1h-1)，并具有高效降解污染物活性,，其性能達(dá)到了C3N4光催化劑的10倍以上,。并發(fā)現(xiàn)共軛結(jié)構(gòu)是調(diào)控產(chǎn)氫和產(chǎn)氧性能的關(guān)鍵因素，分子偶極是決定光催化活性的關(guān)鍵因素,。當(dāng)卟啉超分子與鋅配位后,，可以提升其還原電位從-0.36V到-1.01V，產(chǎn)氫能力提升85倍,，達(dá)到3.5 mmolg-1h-1,。
　　通過離子自組裝的方法制備了具有分子內(nèi)電子給體-受體（D-A）特征的苯磺基卟啉TPPS/C60-NH2光催化劑。光生電子可以快速的從TPPS轉(zhuǎn)移到C60- NH2,，完成光生載流子的高效分離,，并且形成具有長壽命的電子轉(zhuǎn)移態(tài)。TPPS/C60-NH2的導(dǎo)帶位置明顯向更負(fù)的方向發(fā)生移動(dòng),，使其具有更佳的還原能力,。當(dāng)苯磺基卟啉與C60構(gòu)筑超分子DA體系，其產(chǎn)氫能力可以到33.00 mmolg-1h-1,。
　　建立了基于有機(jī)超分子光催化快速殺滅癌細(xì)胞和實(shí)體瘤的新方法,。無金屬的超分子光催化劑具有生物安全性，無毒無害特性,。并可以通過腫瘤細(xì)胞對(duì)納米顆粒尺寸的選擇性,，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)靶向給藥，對(duì)正常器官?zèng)]有副作用,。在紅光（>650 nm）輻照下,，被吞噬到腫瘤細(xì)胞內(nèi)部的光催化劑產(chǎn)生強(qiáng)氧化性光生空穴，從內(nèi)部快速殺滅癌細(xì)胞,，可以在10分鐘內(nèi)消除直徑10mm的腫瘤塊,，對(duì)腫瘤的治愈率達(dá)到了100%，大幅提高了小鼠的成活率,。該有機(jī)光催化腫瘤治療方法具有很好的應(yīng)用前景,。