盛桦 盛桦

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盛  (项目研究员/课题组长,赵进才院士团队)

办公室:4号楼南105室(北京市海淀区中关村北一街2号)

邮箱:hsheng@iccas.ac.cn

工作、教育经历:

2019.11- 岗位教授   中国科学院大学

2018.9- 项目研究员/课题组长   中国科学院化学研究所   光化学院重点实验室

2014.10-2018.5 博士后   Lawrence Berkeley National Laboratory    合作导师:Heinz M. Frei

2008.9-2014.7 博士   中国科学院化学研究所   导师:赵进才院士/ 陈春城研究员

2004.9-2008.7 学士   中国科学技术大学

研究方向:光催化和环境催化

       光催化是利用光能作为驱动力的催化过程,在反应过程中存在两种活性物种:还原性的电子与氧化性的空穴,分别驱动还原和氧化半反应的发生。因而与热催化过程的单一反应界面不同,光催化反应可以存在两个协同的反应界面,而对于整体光催化过程效率的提升需要兼顾两个半反应的协同优化。基于此,我们尝试精细构建复合的催化系统,优化还原和氧化界面之间的电子/质子的输运,实现高效的人工光合成(CO2还原和水氧化)或者双功能化的环境污染物降解。另一方面,我们则聚焦于对于界面催化过程的原位表征,以此加深对于催化过程的理解,从而更为有效地理论指导复合催化体系的优化。我们目前具体的研究方向包括:

1. 结合原子层沉积(Atomic Layer Deposition)等方法精细构筑复合光催化体系,应用于人工光合成体系(CO2还原)和环境污染物的光催化降解。

2. 发展多时间尺度、多检测模式的原位红外光谱检测系统和方法学,应用于光催化或电催化体系的中间体识别和光谱动力学研究,揭示界面光/电催化反应过程的微观机制。

硕博在读:

2021年毕业:王伟(2018级博士/中科院理化所)

2022年毕业:谢士杰(2019级博士/中国科学院大学)

2023年毕业:李杨凡(2018级硕博/山西大学)    盛波(2020级博士/东华大学)

2024年毕业:张晚依(2019级直博/中国科学技术大学)

2025年毕业:黄庆(2020级硕博/湖北大学) 

2026年毕业:黄星妙(2021级硕博/湘潭大学)

项目在研:

1. 海外引进高层次人才青年项目,2019.2-2022.2,主持

2. 中科院化学所创新培育项目,"CO2深度还原机理的快速扫描红外光谱研究",2020.1-2023.12,主持

3. 基金委面上项目,"基于新型电子/质子传递膜的双功能的光催化降解污染物体系",2021.1-2024.12,主持

4. "变革性技术关键科学问题"重点专项,"面向地外原位资源利用技术的人工光合成关键材料与系统研究",2020.12-2025.11, 参与

代表性论文:

8. Wei Wang, Chaoyuan Deng, Shijie Xie, Yangfan Li, Wanyi Zhang, Hua Sheng*, Chuncheng Chen and Jincai Zhao, "Photocatalytic C-C Coupling from Carbon Dioxide Reduction on Copper Oxide with Mixed-Valence Copper(I)/Copper(II)", J. Am. Chem. Soc., 2021, 143(7), 2984-2993.

7. Hongna Zhang, Yangfan Li, Jinzhao Wang, Ningning Wu, Hua Sheng*, Chuncheng Chen* and Jincai Zhao, "An Unprecedent Hydride Transfer Pathway for Selective Photocatalytic Reduction of CO2 to Formic Acid on TiO2", Appl. Catal. B-Environ., 2021, 284, 119692.

6. Jose A. Cornejo, Hua Sheng, Eran Edri, Caroline M. Ajo-Franklin* and Heinz Frei*, "Nanoscale Membranes that Chemically Isolate and Electronically Wire Up the Abiotic/Biotic Interface", Nat. Commun., 2018, 9, 2263.

5. Hua Sheng, Myoung Hwan Oh, Wojciech T. Osowiecki, Wooyul Kim, A. Paul Alivisatos and Heinz Frei*, "Carbon Dioxide Dimer Radical Anion as Surface Intermediate of Photoinduced CO2 Reduction at Aqueous Cu and CdSe Nanoparticle Catalysts by Rapid-Scan FT-IR Spectroscopy", J. Am. Chem. Soc., 2018, 140(12), 4363-4371. (Highlighted in Nat. Catal. 2018, 1, 234.)

4. Hua Sheng and Heinz Frei*, "Direct Observation by Rapid-Scan FT-IR Spectroscopy of Two-Electron-Reduced Intermediate of Tetraaza Catalyst [CoIIN4H(MeCN)]2+ Converting CO2 to CO", J. Am. Chem. Soc., 2016, 138(31), 9959-9967.

3. Hua Sheng, Hongna Zhang, Wenjing Song, Hongwei Ji, Wanhong Ma, Chuncheng Chen* and Jincai Zhao, "Activation of Water in Titanium Dioxide Photocatalysis by Formation of Surface Hydrogen Bonds: An In Situ IR Spectroscopy Study", Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54(20), 5905-5909. (Highlighted by ChemistryViews)

2. Hua Sheng, Hongwei Ji, Wanhong Ma, Chuncheng Chen* and Jincai Zhao, "Direct Four-Electron Reduction of O2 to H2O on TiO2 Surfaces by Pendant Proton Relay", Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52(37), 9686-9690. (Selected as "Hot Paper" by editors)

1. Hua Sheng, Qin Li, Wanhong Ma, Hongwei Ji, Chuncheng Chen* and Jincai Zhao, "Photocatalytic Degradation of Organic Pollutants on Surface Anionized TiO2: Common Effect of Anions for High Hole-Availability by Water", Appl. Catal. B-Environ. 2013, 138, 212-218.