基本信息

 

Dr. Ming Ma

马明博士,特聘研究员,博士生导师

入选西安交大“青年拔尖人才计划”B类

 

2017年,荷兰代尔夫特理工大学获得博士学位。研究方向:二氧化碳电化学还原制备燃料和高附加值化学品。

2017-2018年,代尔夫特理工大学从事二氧化碳还原的博士后研究工作。

2018-2020,丹麦科技大学Ib Chorkendorff院士课题组从事二氧化碳电催化工业化应用的研究工作。

2021年,入职西安交通大学。

联系方式

Email: mingma@xjtu.edu.cn

 

Address:中国西部科技创新港19-4184

Building No.19 Room 4184.

China Western Science and Technology Innovation Harbour, 

Xi'an, Shaanxi,

710049, P.R. China

 

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研究领域

研究方向:二氧化碳电化学还原制备燃料和高附加值化学品研究成果:近五年以第一作者/通讯作者发表SCI论文20篇,包括 Energy Environ. Sci.(2篇,其中1篇ESI高被引)、Angew. Chem. Int. Ed.(3篇,其中2篇ESI高被引,谷歌学术共引用>1000次)、JACS(1篇,共一)、ACS Energy Lett.(2篇,一作兼通讯)、ACS Catalysis(1篇)、Nano Energy(1篇)、Chemical Science(1篇)。受邀为Springer书籍撰写英文专著1章(第一作者,已出版)。担任Science、Nature、Nature Reviews、Nature Chemical Engineering、Nature Sustainability等顶级期刊审稿人。担任eScience期刊青年编委。

Dr. Ming Ma obtained his Ph.D. under supervision of Prof. Wilson Smith at Department of Chemical Engineering, Delft University of Technology in 2017. After that, he worked as a postdoc researcher at Faculty of Applied Sciences, Delft University of Technology. In 2018, he moved to Denmark, working as a postdoc at Department of Physics, Technical University of Denmark, under Prof. Brian Seger and Prof. Ib Chorkendorff. In 2021, he started his independent academic career at School of Chemical Engineering and Technology, Xi’an Jiaotong University. His research interest mainly focuses on the electrochemical conversion of CO2, including the development of catalysts and the exploration of reaction mechanism.

ORCID:   0000-0003-3561-5710

                通过可再生能源驱动电催化还原CO2实现碳循环(以上图来源:SLAC国家加速器实验室)

 

 

课题组最新研究成果:

(1)电化学催化还原是实现CO2转化利用的有效方法之一,而催化剂的选择性是衡量催化剂性能的重要指标,因此准确计算催化剂的选择性对电催化还原CO2领域的研究有着重要意义。在工业电流密度下运行的CO2电还原会导致大量的水合离子(电荷载体)通过流动电解池的离子交换膜。该工作系统地研究了大电流密度下水合离子通过离子交换膜导致的水跨膜传输,证明了水跨膜传输会引起电解液体积明显变化,而电解液体积是计算液体产物催化选择性的重要参数之一。研究发现,若不考虑水的跨膜传输,使用阴离子交换膜(AEMs)可能会高估液体产物的选择性,而使用阳离子交换膜(CEMs)可能会低估液体产物的选择性,特别是在水合数较大的离子通过离子交换膜以及长时间电解的情况下。此外,该工作提出了工业电流密度下电还原CO2/CO的液体产物选择性的评估标准。

Ming Ma*, Zhe Zheng, Wen Yan, Chao Hu and Brian Seger*, Rigorous Evaluation of Liquid Products in High-Rate CO2/CO Electrolysis, ACS Energy Lett. 2022, 7, 2595–2601 https://doi.org/10.1021/acsenergylett.2c01288

 

   (2)本研究通过开发的简单局部pH测定方法为局部pH与多碳产物形成的相关性提供了直接证据。研究发现随着催化剂附近OH-浓度的增加,醋酸的选择性逐渐增强,同时抑制乙醇、正丙醇和乙烯的形成。并揭示了醋酸形成的关键步骤是通过发生在阴极表面附近的溶液反应,并且该溶液反应受到阴极/电解液界面附近的OH-离子浓度影响。

此外,通过系统调控催化剂表面CO覆盖率发现高的CO覆盖率会增加C-C耦合机会,进而促进了多碳产物(例如醋酸和乙烯等)的选择性这项工作表明,多碳产物的选择性不仅受到局部pH值的影响,而且还依赖于局部CO覆盖率。因此,在电化学COCO2转化过程中,调整催化剂附近的局部反应环境是一种调控多碳产物定向合成的有效方法。