题 目：单晶模型催化表界面的红外自由电子激光表面光谱技术　

　　报告人：刘云　领域研究员 

　　单 位：中国科学院城市环境研究所 

　　时 间：2022/7/6　15:00 

　　地 点：海西院2号楼235报告厅(新区) 

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　　附简介： 

　　个人简介： 刘云，男，理学博士。1989年出生于湖南浏阳。2011年本科毕业于华中科技大学，取得工学学士学位。同年保送至中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室攻读博士学位，导师：包信和院士、杨帆研究员。2017年获理学博士学位后，赴国外研究所从事博士后研究，期间获洪堡基金会资助，合作导师为：Hajo Freund 和Beatriz Roldan Cuenya教授。2022年，获中科院引进人才项目支持，加入中国科学院城市环境研究所，任领域研究员。刘云主要从事环境、能源催化相关的表界面过程与反应机理研究，致力于以表面科学手段与平面单晶体系为基础，发展先进表征技术，获得复杂环境、催化剂界面反应过程的原子尺度、分子层面的认识。相关成果以第一作者或通讯作者身份发表在 J. Am. Chem. Soc., Nature Comm., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Nano, J. Energy. Chem.等期刊上；并在《现代催化研究方法新编》书中，参与《扫描探针显微镜与纳米光谱技术》章节内容的撰写，获得授权发明专利1项。 报告摘要： 理解复杂功能表界面的作用机制，有赖于表面结构的原子级探测与表征。从原理上而言，固体最表面的原子振动也是一种化学指纹振动信号，可以用来判定各种复杂固体表面的原子结构。但现有技术中，选择性检测氧化物固体表面原子振动困难重重。因此，开发能直接检测固体表面的振动信号的新型仪器，用于结构的判定，对于丰富固体表面表征技术有着重要意义。本报告将介绍世界上首台基于红外自由电子激光 (IR-FEL)的表面振动作用光谱(SAS)仪器[1,2]在单晶氧化物模型催化的应用。我们提高仪器灵敏性，成功地将仪器检测范围从中红外(~1000 cm-1)拓展到远红外波段(~ 300 cm-1) [3]。以此得到多种氧化铁相[包括FeO单层薄膜、Fe3O4(111)、Fe3O4(100)、Fe2O3(0001)双相表面]最表面三层原子的晶格振动信号；并结合DFT计算模拟指认了Fe3O4(111)表面为四面体配位的Fe终端，解决了该表面终端结构长达二十多年的争论[4]。最近，我们将该方法进一步应用于其他表面复杂结构判定，取得了一系列的进展，如氧空位类型（点缺陷、缺陷团簇）以及CO、O2活化的中间体的检测[5,6]。这些进展成功地表明该新方法不需要长程有序性断定表面化学结构和表面-吸附质结构的技术优势，以及用于复杂表界面催化过程研究的巨大潜力。 Reference： [1] Z. Wu, A. P？ucienik, Y. Liu, , H. Kuhlenbeck, H.-J. Freund et al, Rev. Sci. Instrum. 89 (2018) 083107. [2] Z. Wu, H. Kuhlenbeck, H.-J. Freund et al, Phys. Rev. Lett. 119 (2017) 136101. [3] Y. Liu, Z. Wu, H. Kuhlenbeck, H.-J. Freund, Chem. Rec. 21 (2021) 1270–1283. [4] Y. Liu, Z. Wu, , J. Sauer, H. Kuhlenbeck, H.-J. Freund et al, J. Am. Chem. Soc. 142 (2020) 2665–2671. [5] Y. Liu, R. Pentcheva, B.R. Cuenya et al, Angew. Chem. Int. Ed. 60 (2021) 16514–16520. [6] Y. Liu, Z. Han, Sergey V. Levchenko, , B. Roldan Cuenya et al, Angew. Chem. Int. Ed. (2022) e202202561.  

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