供稿、供圖：張一衡  編輯：隆哲源

2022年4月29日上午，由北京理工大學研究生院主辦、化學與化工學院承辦的北理工“百家大講堂”系列講座在騰訊會議線上舉行。華東理工大學龔學慶教授應(yīng)化學與化工學院馬嘉璧副教授的邀請，做了題為“稀土二氧化鈰催化作用機制的理論研究”的學術(shù)報告。報告由馬嘉璧副教授主持，近三十位化學與化工學院的老師與學生參加了報告會并進行學術(shù)交流。

龔學慶教授首先介紹了CeO₂在催化小分子CO和NO_x方面的應(yīng)用，簡單分析了Ce作為電子給體和受體的原理。龔學慶教授研究團隊主要使用量化計算研究二氧化鈰晶面上鈰的4f軌道電子存儲行為，并結(jié)合實驗開展研究。

龔學慶教授介紹了從氧空位和負載金團簇兩個方面對CeO₂表面產(chǎn)生局域電子的影響，結(jié)果表明氧空位的產(chǎn)生以及金團簇的負載都可以導(dǎo)致Ce的4f軌道存儲電子。然后進一步研究了此種條件下，NO和CO在表面不同的化學行為，由于一氧化碳較高的能級，使得4f電子不能給與到CO分子的反鍵軌道上。相反, 氮氧化物可以吸附到CeO₂表面并被活化。

接著還介紹了表面負載VO_x物種的CeO₂在ODH過程中的催化行為，并解釋了增強的H吸附能的原因。對比Ln₂O₃與CeO₂上氫的吸附，摻雜在Ln₂O₃中的Ce(Ⅳ)作為電子儲存器，從而選擇性地活化甲烷脫氫，離去的甲基自由基可以參與下一步的反應(yīng)。最后還簡單介紹了CO₂在CeO₂上活化的前景。

在報告結(jié)束后，學院的老師們紛紛提出了自己的問題，龔學慶教授的詳細講解使得與會師生受益良多。

報告人簡介：

 龔學慶，男，1978年2月出生，理學博士，華東理工大學教授，博士生導(dǎo)師。2000年獲上海交通大學應(yīng)用化學專業(yè)學士學位，2004年獲英國貝爾法斯特女王大學（The Queen’s University of Belfast）物理化學專業(yè)理學博士學位，2004-2007年在美國普林斯頓大學（Princeton University）化學系從事博士后研究。2007年進入華東理工大學化學與分子工程學院工作至今。

龔學慶博士主要利用密度泛函理論（DFT）計算進行材料，表面科學以及催化化學等領(lǐng)域的研究工作，系統(tǒng)闡述了稀土二氧化鈰催化材料的活性機制，揭示了其作為催化反應(yīng)電子和氧儲存器的行為模式和結(jié)構(gòu)特征，發(fā)展了多相催化材料表面重構(gòu)和吸附、遷移等基本表面過程的動力學及熱力學理論，改進了用于表面結(jié)構(gòu)及反應(yīng)研究的高效智能算法。2007年獨立開展科研工作以來，已在Science、Angew. Chem. Int. Ed、J. Am. Chem. Soc.、Phys. Rev. Lett.、Nature Comm.、Science Adv.等國內(nèi)外期刊發(fā)表SCI論文200余篇，他引8000余次，H-index為52。作為負責人承擔青年、面上、國家級人才項目等國家自然科學基金各類項目5項，科技部重點專項項目1項（課題負責人）、上海市青年科技啟明星項目及跟蹤各1項，以及上海市曙光計劃和優(yōu)秀學術(shù)帶頭人項目。指導(dǎo)畢業(yè)博士研究生14人、碩士研究生18人。

（審核：陶軍）