应李中华教授邀请，国家级高层次人才、黑龙江大学蒋保江教授到我校进行学术访问，并开展化工与化学学院“明德讲堂”学术报告，欢迎广大师生参加。
报告题目：分子自组装策略合成有机半导体光催化材料
报告时间：2025年5月15日（星期四） 14:30-15:30
报告地点：明理学术报告厅（明德楼 D702）
报告摘要：
石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种廉价易得、稳定无毒的有机半导体材料，具有良好的商业开发和应用潜力。在热力学方面，其能带位置能够有效驱动水分解以及有机氧化还原反应的进行。然而，块体氮化碳（BCN）由于比表面积较小、可见光利用率低以及光生电子-空穴对易于复合等问题，在光催化领域的实际应用中受到限制。为了克服这些局限性，构建具有分级或超薄结构特征的氮化碳材料以及开发功能化复合策略成为研究的关键方向。课题组提出了一种基于氨基-羟基相互作用的“自下而上”组装策略，成功实现了对氮化碳形态和组成的分子水平调控，从而显著提升了其光催化效率。以三聚氰胺（Melamine）为前驱体，课题组利用其在酸性条件下部分水解生成三聚氰酸（Cyanuric acid）的特性，通过亚磷酸调控水解速率及超分子组装的热力学和动力学因素，成功合成了单斜晶系的六方棒状前驱物。经过热处理后，形成了具有原子掺杂与缺陷共存特性的六方管状石墨相氮化碳（P-TCN）。基于超分子前驱体的层状结构特点，课题组进一步发展了一系列分子插层技术，成功制备了多孔超薄氮化碳纳米片、片层半导体/氮化碳复合材料以及单原子铜或铁/氮化碳杂化体。此外，通过引入具有不同C/N比和非对称特性的自组装分子，并结合酰胺化反应和分子间氢键作用，课题组构建了结构新颖的超分子前驱体，进一步热解后获得了超薄多孔氮化碳集束体。 通过对结构、形貌和组成的系统调控，该研究显著丰富了氮化碳的活性位点，提高了光生载流子的分离效率，拓宽了光吸收范围，并优化了能带结构，这些改进使得光生电子和空穴的利用效率得到了同步提升。最终，所制备的氮化碳基催化剂在同步太阳能光催化分解水产氢和选择性有机物氧化反应中展现出优异的光催化性能和良好的循环稳定性，为石墨相氮化碳在光催化领域的实际应用提供了重要的研究基础和创新思路。
报告人简介：
蒋保江，国家级高层次人才，科技部中青年科技创新领军人才，黑龙江省杰出青年基金获得者，黑龙江省政府特贴获得者。现为中国感光学会光催化专业委员会委员，担任Chinese Chemical Letters的编委，入选全球顶尖前10万科学家名单，入选斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家榜单。作为项目负责人主持国家、省部级项目12项，已授权中国发明专利12项。获黑龙江省科学技术奖一等奖2项，黑龙江省科学技术奖二等奖2项。目前主要从事纳米半导体材料的可控合成与能源环境催化领域研究，近五年以通讯作者身份在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等重要的SCI收录刊物上发表研究论文70余篇，其中ESI高被引论文7篇。
