设为首页 - 加入收藏 - 网站地图月夜星空文库网文档在线分享!
当前位置:月夜星空文库 > 读书 > 正文

科学网[转载]ACS Catalysis专题介绍李灿院士,深耕催化领域!

时间:2022-03-16 来源:eisar.com.cn 作者:月夜星空文库网

人物介绍

1646011560(1).png

李灿院士,1960年1月出生于甘肃省金昌市,物理化学家,中国科学院院士、第三世界科学院院士,中国科学院大连化学物理研究所研究员、博士生导师,洁净能源国家实验室(筹)主任,中国科学技术大学化学与材料科学学院院长,催化基础国家重点实验室主任。

1980年李灿从河西学院毕业后留校任教;1983年考入中国科学院大连化学物理研究所攻读硕士研究生;1989年获得中国科学院大连化学物理研究所和日本东京工业大学联合培养博士学位,之后进入中国科学院大连化学物理研究所工作;1993年晋升为研究员;2003年当选为中国科学院院士;2005年当选第三世界科学院院士;2007年出任中国科学院大连化学物理研究所副所长;2008年当选欧洲人文和自然科学院外籍院士。2014年获得中国催化成就奖。李灿院士主要从事催化材料、催化反应和催化光谱表征方面的研究,研制了具有自主知识产权的国内第一台用于催化材料研究的紫外振拉曼光谱仪并开始商品化生产;在国际上最早利用紫外拉曼光谱解决分子筛骨架杂原子配位结构等催化领域的重大问题;最近发展短波长手性拉曼光谱和光电超快及成像光谱技术,发展了纳米笼中的手性催化合成、汽油和柴油超深度脱硫技术等并已工业化。从2001年起,致力于太阳能转化和利用的科学研究,包括太阳能光(电)催化分解水、二氧化碳还原等人工光合成研究和新型太阳电池探索研究等。先后在国际上提出了异相结、双功能助催化剂和晶面间促进光生电荷分离的新概念,在光电催化领域,提出了助催化剂、空穴储存层、界面态能级调控等重要策略,为高效太阳能转化体系构筑提供了科学基础。

奖励与荣誉


1646011646(1).png

近日,催化领域顶级期刊ACS Catalysis发表了对李灿院士对专题介绍,Can Li:A Career in Catalysis,其中回顾了李灿院士在领域取得的杰出成就。本文重点介绍了他在推进催化剂表征基础科学和了解催化反应机理方面的主要科学成就,包含开发原位光谱技术(如红外光谱、紫外(UV)、拉曼、空间和时间分辨光谱学和光电成像),并将获得的知识应用于催化剂的合理设计和合成,用于光催化、电催化和光电催化水裂解和二氧化碳还原、纳米反应器中的手性合成和燃料的超深脱硫以及精细化学合成。特别是,他实现了千吨级太阳能燃料生产项目的演示,利用基础科学将二氧化碳和水转化为太阳能燃料,实现了实际应用和有影响力的成功模型。本文还强调了他对催化界的服务以及促进全球催化科学的国际合作。他的研究兴趣广泛,取得了显著的研究成果:800多份出版物,80份专利,以及100多次国际会议上的全体会议和主题演讲。作为一名导师和合作者,他培养了160多名博士生、60名博士后研究员和许多催化领域访问学者。下面,我们简要介绍其贡献。

1646011715(1).png

1. 通过振动光谱了解异构催化

早在20世纪80年代初,李灿就开始了Ni/Al2O3催化剂的红外光谱研究,当时他还是一名研究生,导师是催化工程科学家吕永安教授。1985年至1988年,在联合国教科文组织(UNESCO)的资助下,他通过中国大连化学物理研究所(DICP)和日本东京工业大学(Tokyo Tech)的联合教育计划,在郭燮贤教授和Takaharu Onishi教授的共同指导下,完成了他的博士研究工作。

他在东京工业大学用1年多的时间,利用红外光谱技术研究了催化剂表面吸附的物质,并发表了约10篇论文。从那时起,他一直致力于研究多相催化技术,以解决与可再生能源和环境相关的问题。在他的早期职业生涯中,他对新催化材料和反应的研究迅速发展,他的注意力被吸引到发展表征技术,特别是振动光谱,如红外(IR)和拉曼光谱。1.1 催化剂吸附物种的原位红外光谱研究红外光谱学是研究异构催化剂表面性能和化学性质和化学的最强大的工具之一。在Takaharu Onishi教授的监督下攻读博士学位期间,李灿通过原位红外光谱研究了铈的表面化学。二氧化铈是用于自动排气排放控制的三向催化剂(TWC)的活性成分。研究二氧化铈的吸附和激活过程对了解铈的氧化机理至关重要。李灿是最早使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究铈表面活性氧物种和双氧激活的科学家之一。

1646011759(1).png

1989年被任命为大连化学物理研究所助理教授后,李灿启动了甲烷和其他烷烃的活化和选择性氧化项目。在郭燮贤和辛勤教授的支持下,他建立了带有石英红外池的现场FTIR光谱技术,用于监测各种反应温度(从−170°C到700°C)下的表面催化反应。他使用这个强大的工具,研究了工作条件下典型的小分子在铈表面的吸附和反应(包括氧化和加氢),包括一氧化碳和二氧化碳,C1氧化物和甲烷。1.2 异构催化剂的紫外线拉曼光谱研究

1646011802(1).png

1994-1996年在美国西北大学催化与表面科学中心访问/博士后。在第一年,他与Harold H. Kung教授合作,研究在氧气存在下Cu/ZrO2基催化剂的NOx还原。他观察到NCO物种作为中间体参与了NOx的还原。李灿积极与西北大学催化中心的其他教授互动,包括Wolfgang Sachtler、Tobin Marks、Mayfair Kung、Peter C.Stair和Eric Weitz。在与Peter C.教授讨论期间,他意识到紫外线拉曼光谱可以避免许多实用催化剂产生的荧光背景。李灿与Peter C. Stair教授合作建立了紫外拉曼光谱仪,成功获得了UOP和Amoco Oil中部分工业催化剂的紫外拉曼光谱。UV拉曼光谱确实避免了重焦化催化剂的表面荧光。这是首次利用原位拉曼光谱对焦炭的化学性质及其形成机理进行表征。这是催化剂拉曼光谱研究的一个突破,因为传统的拉曼光谱无法获得工作时催化剂(特别是焦化催化剂)的拉曼光谱。

1646011827(1).png


1996年底回到大连后,李灿和学生一起自制了UV拉曼光谱仪。借助这个强大的工具,李灿将紫外线拉曼光谱的应用扩展到各种催化材料的表征,比如,识别微孔和介孔材料中加入的高度隔离的过渡金属离子,以及沸石在实际合成条件下的结晶机理,包括确定主要单元、组装路线和关键中间体、过渡或中间物种,以及有机模板在形成框架中的作用。使用UV Raman光谱学取得的另一个重要进展是澄清表面相位敏感效应,特别是对吸收紫外线的半导体纳米颗粒。他提出了相结界面上存在内置电场,这是光催化中电荷分离的驱动力。这一发现现在被接受为提高多态半导体光催化剂中电荷分离效率的一般策略,用于环境保护和太阳能转换。2004年,在法国巴黎举行的第13届国际催化大会上,李灿被授予国际催化奖,以表彰他对更好地了解使用紫外线拉曼光谱进行非均相催化和光催化的基础科学的杰出贡献

2. 连接异相与均相催化



2.1纳米反应器中的不对称催化

相关文库:[转载]ACS(1)Catalysis专题介绍李灿院士,深耕催化(1)

(月夜星空文库:admin)

(0)
0%
(0)
0%