学术名人堂：厦门大学王野教授

王野，厦门大学教授，H-index: 53

邮箱：[e-mail]

课题组主页：

http://pcoss.xmu.edu.cn/wangye/

一. 基本情况介绍

1986年，获得南京大学学士学位

1989年，获得南京大学硕士学位

1996年，获得日本东京工业大学博士学位

1996-2001年，先后担任日本东京工业大学、东北大学和广岛大学文部教官助手

2001年，广岛大学副教授

2001年，厦门大学教授、博士生导师

二.所获荣誉

2004年入选教育部新世纪优秀人才支持计划，2006年获得国家杰出青年科学基金，2010年获得中国催化青年奖。王野老师，2005-2012年担任中国化学会催化委员会副主任，2010年成为中国化学会理事，目前担任Applied Catalysis A: General Board ，Journal of Energy Chemistry, 科学通报, 物理化学学报,石油化工编委等期刊的编委。

王野老师课题组自2001年成立以来，在Chem.Soc. Rev., Angew. Chem. Int. Ed., Nature Commun., ACS Catal., Chem等国际顶级期刊上发表论文>150篇，总引用次数>8000次(基于web of science)。课题组的研究兴趣主要在于甲烷C－H键催化活化和选择转化，选择氧化催化，CO加氢新催化体系，生物质(木质纤维素)催化转化和CO₂催化和光催化转化等。

三.论文分类总结

1. 烷烃C－H键催化活化、C-C偶联

代表作：Nat. Commun. 2018, 9, 1181; Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2438-2442; J. Catal. 2012, 295, 232-241; J. Catal. 2007, 250, 365-368; J. Catal. 2007, 247, 245-255; J. Catal. 2005, 233, 221-233; J. Catal. 2001, 202, 308-318; Chem. Commun., 2009, 2376-2378; Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 923-933; Catal. Sci. Technol. 2016, 6, 6485-6489; Chin. J. Catal. 2014, 35, 1260-1266; Chin. J. Catal. 2013, 34, 2047-2056; Ind. Eng. Chem. Res., 2009, 48, 10788-10795; Appl. Catal. A 2010, 380, 87-94; Appl. Catal. A: Gen.2009, 356, 103-111; Appl. Catal. A: Gen. 2009, 356, 103-111; Appl. Catal.A: Gen. 2008, 349, 212-221; J. Phys. Chem. C 2008, 112, 13700-13708; J.Phys. Chem. C 2007, 111, 2044-2053; Adv. Syn. Catal. 2007, 349,1199-1209; Catal. Today 2004, 93, 155-161; Chem. Lett. 2006, 35, 572-573; Chem. Lett. 2003, 32, 860-861; J. Nat. Gas Chem. 2009, 18, 288-294; New J. Chem. 2003, 27, 1301-1303

主要贡献：

1) 通过构建多孔MoS₂-foam修饰的CdS纳米棒催化剂，首次实现了可见光照射下甲醇的脱氢偶联制备乙二醇和氢气（利用太阳能驱动打破了热力学限制），并通过设计集反应和分离为一体的反应器，实现乙二醇选择性高达90%、收率16%、量子效率5%（450nm）。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2438-2442

注：王野老师课题组还提出，在可见光照射下甲醛可以在BiVO₄催化剂上发生还原偶联反应生成乙二醇。

2) 提出一种两步转化甲烷到丙烯的工艺途径，将甲烷到丙烯的转化分解为A.甲烷到卤代甲烷(CH₃Br或CH3Cl);B.卤代甲烷到丙烯这两步。通过优化CeO₂的形貌，引入FeO_x，NiO等策略提升了甲烷到卤代烷烃的选择性；采用F代H-ZSM-5作为催化剂，实现了高选择性转化卤代烷烃到丙烯。

图片来源：Nat. Commun. 2018, 9, 1181

注：王野老师课题组这种反应耦合的思路在后续的很多研究中都有体现，是双功能催化剂设计的重要指导思想。

3）系统研究了一系列小分子烷烃（甲烷，乙烷，丙烷）的选择性氧化催化。如：MoO_x/SBA-15等催化剂催化乙烷选择性氧化到甲醛/乙醛； Rh–FePO₄ 作为催化剂，N₂O作为氧化剂，实现了甲烷+CO到甲酸甲酯的转化；报道了一种HCl存在时温和条件下的乙烷氧化脱氢制乙烯催化转化新途径；将NiO与多金属氧酸盐(POM)复合，实现低温高选择性丙烷氧化脱氢制丙烯等。

2. CO加氢新催化体系

代表作：Chem. 2017, 334-347; Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 4725-4728; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 4553-4556; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 5200-5203; Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 2565-2568; ACS Catal. 2016, 6, 3610-3618; ACS Catal. 2012, 2, 441-449; J. Catal. 2015, 328, 139-150; J. Catal. 2016, 337, 260-271; Adv. Catal. 2017, 60, 125-208; ChemSusChem 2014, 7, 1251-1264; ChemCatChem 2010, 2, 1030-1058; Appl. Catal. A-Gen. 2015, 502, 204-214; Chem. Eur. J. 2015, 21, 1928-1937; Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. 20, 2492-2507; Ind. Eng. Chem. Res. 2016, 55, 13008-13019; J. Energ. Chem. 2016, 25, 169-170; J. Energy Chem. 2013, 22, 27-38; J. Energy. Chem. 2013, 22, 321-328; Catal. Today 2011, 171, 257-265; Sci. China Chem. 2017, 60,1382-1385; J. Energy. Chem. 2017, 26, 608-615;J. Phys. Chem. C, 2017, 121 (12), 6820–6834; Catal. Lett. 2007, 114 (3-4), 178-184; Catal. Lett. 2006,35 (4), 366-367

主要贡献：

1）采用反应耦合的研究思想来设计双功能催化剂，实现了合成气高选择性制烯烃。具体而言，将合成气制甲醇与甲醇制烯烃反应耦合，成功设计出Zr-Zn/SAPO-34双功能催化剂，在较温和条件下（1 MPa/400 ^oC/H₂:CO = 2:1），低碳烯烃选择性达74%，CO转化率为11%。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 4725-4728

2）进一步发展反应耦合学术思想，继合成气直接制烯烃之后，在芳烃合成方面取得成功。巧妙设计出Zn-ZrO₂/H-ZSM-5双功能催化剂，实现了合成气一步法高选择性、高稳定性制备芳烃。这一新过程被称为SMA过程（Syngas-methanol-Aromatics），即合成气经由甲醇中间体直接制备芳烃。

图片来源：Chem. 2017, 334-347

3）深入考察了影响费托合成催化剂上高碳烃氢解反应的关键因素，发现金属钴纳米粒子尺寸和载体的孔道尺寸对氢解反应活性和选择性的影响；首次通过有效地控制氢解反应在保持较低甲烷选择性的同时获得了极高的柴油馏分碳氢化合物的选择性，优化钴颗粒尺寸和载体（Na-meso-Y）孔道尺寸后，柴油选择性可达60%，远高于按ASF所预测的最高值39%。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 4553-4556

4) 设计Ru/meso-ZSM-5催化剂，实现了合成气高选择性制备C₅-C₁₁支链烷烃。C5-C11烷烃的选择性达到80%（异构烷烃：正构烷烃=2.7），远超ASF所预测的最高值45%。研究指出meso-ZSM-5的多级孔结构和独特的酸性不仅有利于提高C₅-C₁₁烷烃的选择性而且有利于减少低碳烷烃组分。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 5200-5203

5)提出以Ru/CNT作为催化剂，可以高选择性催化合成气制备C₁₀-C₂₀烃。碳纳米管（CNT）吸附的特有的氢物种以及CNT的酸性官能团有利于重烃的加氢裂解，且C₁₀-C₂₀烃的选择性，CO转化的TOF均与Ru纳米颗粒的尺寸相关（7 nm时最优）。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48,2565-2568

6) 综述文章：Development of Novel Catalysts for Fischer–Tropsch Synthesis: Tuning the Product Selectivity. ChemCatChem 2010, 2, 1030-1058.

图片来源：ChemCatChem 2010, 2, 1030-1058

3.生物质催化转化

代表作：Nat. Commun. 2013, 4, 2141; ACS Catal. 2014, 4, 2175-2185; Green Chem. 2018, 20, 735-744; Green Chem. 2015, 17, 5009-5018; Chem. Commun. 2011, 47, 9717-9719; Chem. Commun. 2010, 46, 2668-2670; Chem. Commun., 2009, 7179-7181; J. Catal. 2010, 271(1), 22-32; ChemCatChem 2015, 7,2853-2863; ChemSusChem 2014, 7, 1557-1567; Chem.Eur. J. 2012, 18, 2938-2947; Catal. Today 2016, 274, 60-66; J. Energy. Chem. 2015, 24, 595-607; Dalton. Trans. 2012, 41, 9817-9831; Chin. J. Catal. 2015, 36, 1440-1460; Rsc Adv. 2014, 4, 43131-43141; Catal. Today 2014, 234, 31-41; Catal. Today 2011, 164, 461-466; Sci. China Chem. 2015, 58, 29-46; Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry 2016, 2, 54-58; Catal. Surv. Asia 2012, 16, 91-105; Catal. Lett. 2009, 133,167-174

主要贡献：

1）提出一种简单有效的方法，利用Pb(II)高效催化纤维素直接转化制乳酸，463 K下，使用微晶纤维素作为原料时乳酸收率达60%以上。结合理论计算和实验研究探明了由纤维素到乳酸这一复杂反应过程的机理，即(1)纤维素水解为葡萄糖、(2) 葡萄糖异构化生成果糖、(3)果糖特定的C3-C4键经反羟醛缩合断裂生成三碳糖、(4)三碳糖经异构化等转化为乳酸。理论研究清晰地揭示了Pb(II)在由葡萄糖向乳酸转化的一系列连串反应步骤中的催化作用本质，特别是其显著降低了果糖反羟醛缩合反应的活化能。

图片来源：Nat. Commun. 2013, 4, 2141

2）开发了Ru/CNT，Ru/ Cs₃PW₁₂O₄₀等催化剂用于纤维素直接转化山梨醇；无碱条件下，利用Au-Pd/CNT催化5-羟甲基糠醛(HMF)氧化为2,5-呋喃二甲酸（FDCA）;Pd/CeO₂催化氧化木质素；H₃PW₁₂O₄₀ 催化纤维素转化为甲基葡萄糖苷；Au/CNT催化纤维二糖选择性氧化为葡萄糖酸等。

图片来源：ACS Catal. 2014, 4, 2175-2185

4. CO₂催化和光催化转化

代表作：Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 5776-5779; ACS Catal. 2014, 4, 3644-3653; Chem. Commun. 2018, 54, 140-143; Chem. Commun. 2016, 52, 35-59; Chem. Commun. 2015, 51, 13654-13657; Chem. Commun. 2015, 51, 3430-3433; Chem. Commun. 2013, 49, 2451-2453; Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 2632-2649; Catal. Today 2013, 215, 186-193; Chin. J. Catal. 2013, 34, 956-963; Acta Phys. Chim. Sin. 2017, 33, 2404-2423; Acta Phys. Chim. Sin., 2017,33 (5), 857-858; Phys. Chem. Chem. Phys.2013, 15 (8), 2632-2649

主要贡献：

1) 采用分步光沉积的方法制备得到了Cu/Pt/TiO₂催化剂，通过控制光沉积的时间可以控制Cu的含量以及Cu/Pt/TiO₂的结构。其中，Cu的沉积时间为5 h时，可以得到Pt@Cu₂O核壳结构，在光催化还原CO₂中能够抑制H2O还原产生H₂，从而加速了CO₂还原产生CO和CH₄。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 5776-5779

2) 系统研究了不同贵金属助催化剂对CO₂还原效率的影响，结果表明CH₄的生成速率与电子空穴的分离效率一致，Ag < Rh < Au < Pd <Pt. Pt纳米颗粒的尺寸和负载量对CO₂还原的效率均有影响。向Pt/TiO2催化剂中加入MgO可以进一步促进CH4的生成。MgO的存在可以抑制H2O还原生成H2，进而提高CO₂还原的选择性。

图片来源：ACS Catal. 2014, 4, 3644-3653

3) 开发了ZnGa₂O₄ 与SAPO-34的复合双功能催化剂，在370 ^oC实现了CO₂（转化率13%）直接转化为C2-C4烯烃（选择性86%）。其中，ZnGa₂O₄ 表面氧空穴可以活化CO₂生成中间产物甲醇，随后甲醇在SAPO-34上转化为烯烃。

图片来源：Chem. Commun. 2018, 54, 140-143

Perspective 文章：Semiconductor-based nanocomposites for photocatalytic H₂ production and CO₂ conversion. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15 (8), 2632-2649

图片来源：Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15 (8), 2632-2649

5. 选择氧化催化

A．烯烃环氧化

代表作：J. Catal. 2002, 209, 186-196; J. Catal. 2005, 230, 384-397; J. Catal. 2013, 299, 53-66; J. Catal. 2010, 276, 76-84; J. Catal. 2008, 254, 251-262; J. Phys. Chem. C 2008, 112, 7731-7734; J. Catal. 2006, 241, 225-228; J. Catal. 2006, 239, 105-116; J. Catal. 2003, 217, 457-467; Catal.Today 2008, 131, 496-504; Chem. Lett. 2007, 36, 786-787; Catal. Today 2006, 117 (1), 156-162; J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23500-23508; Catal.Commun. 2004, 5 (11), 665-669; Chem. Lett. 2004, 33, 1140-1141; ChemPlusChem 2012, 77, 27-30; Chem. Commun., 2004,69, 440-441

主要贡献：

1)系统研究了不同方法制备的Co-MCM-41，Fe-MCM-41等催化剂在烯烃环氧化反应中的应用与催化反应机理；

2)系统研究了Cu^I催化丙烯环氧化的机理；

图片来源：J. Catal. 2013, 299, 53-66

3)系统研究了Cs⁺，K⁺, VO_x等助剂对Cu基，Fe基丙烷环氧化催化剂的影响；

图片来源：J. Catal. 2010, 276, 76-84

B. 醇类/胺类的选择性氧化：

代表作：Chem. Commun. 2010, 46 (9), 1547-1549; Chem. Commun. 2016, 52, 6805-6808; Catal. Today 2014, 233, 147-154; Chem-Asian J 2014, 9, 2187-2196; Chem. Commun. 2011, 47, 9275-9292; Green Chem. 2008, 10 (5), 553-562; Chem. Eur. J. 2011, 17, 1247-1256; Appl. Catal. A: Gen. 2008, 334 (1), 217-226; Adv. Syn. Catal. 2005, 347 (10), 1356-1360

主要贡献：

1）系统研究了Au纳米催化剂在醇脱氢反应中的应用，指出Au纳米颗粒的尺寸对脱氢具有重要影响；

图片来源：Chem. Commun. 2010,46 (9), 1547-1549

2）系统研究了碳纳米管负载的AuPd合金纳米颗粒在胺选择性氧化反应中的应用。

图片来源：Chem. Commun. 2016, 52, 6805-6808

综述文章：Recent advances in heterogeneous selective oxidation catalysis for sustainable chemistry. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 3480-3524

图片来源：Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 3480-3524

C.其他：Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 3598-3612; Catal. Sci. Technol. 2012, 2, 969-978; J. Phys. Chem. C 2011, 115, 10694-10701; Chem. Mater. 2013, 25,3277-3287; Appl. Catal. B Environ. 2011, 102, 207-214; J. Catal. 2014, 319, 15-26; Chem. Commun., 2009, 34, 5174-5176

备注：本文部分内容参考厦门大学化学化工学院科研之窗。

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