【5月17日】2020科研云—中国化学快报绿色与能源催化专题直播学术讲座

由于新冠肺炎疫情的影响，通过线下交流获取国际前沿科技信息的途径被严重阻碍。为了使科研发展不停滞，科研工作在疫情期间能够持续有效地推进，《科研云》积极组织开展了一系列线上学术交流公益活动，与广大科研工作者线上抗疫，共克时艰！此次公益云论坛由科研云与在化学领域有着广泛影响力的期刊—Chinese Chemical Letters（中国化学快报）共同组织，围绕绿色与能源催化的会议主题，拟举办三期线上公益讲座。

科研云直播间地址

https://live.bilibili.com/h5/21963219

点击文末“阅读原文”，可直接跳转至直播间

一、 关于讲座

1. 讲座目的：【Chinese Chemical Letter (CCL)】-科研云-能源学人联合战略推出该系列云讲座，旨在和研究生，本科生，学术/产业界一线科研人员一起交流国际学术/产业界研究前沿，激发科研灵感，促进学科交叉，火花碰撞，思维爆炸！

2. 讲座形式：本次论坛由Chinese Chemical Letters（中国化学快报）专刊客座编辑张志成教授组织和主持。5位报告嘉宾（30min报告时间+5min互动）。嘉宾名单：

第一期：

徐春明院士，中国石油大学（北京）

王连洲教授，澳大利亚昆士兰大学

朱永法教授，清华大学

王建方教授，香港中文大学

姜忠义教授，天津大学

第二期：

孙晓明教授，北京化工大学

李述周教授，新加坡南洋理工大学

杨军教授，中国科学院过程工程研究所

邹吉军教授，天津大学

Prof. Jorge Pérez Juste, Universityof Vigo

第三期：

张加涛教授，北京理工大学

邵明飞教授，北京化工大学

袁强教授，贵州大学

郑捷教授，北京大学

郭利民，华中科技大学

谭超良，香港城市大学

报告嘉宾名单持续更新中~

3. 参与单位：科研云和Chinese Chemical Letters（中国化学快报）为本次活动主办单位，协办单位包括能源学人、天津大学、美国德克萨斯大学奥斯汀分校、先进电池材料产业集群、东华大学；以及各支持单位清华大学、中国石油大学（北京）、香港中文大学、澳大利亚昆士兰大学、天津大学、北京化工大学、北京理工大学、中国科学院过程工程研究所、新加坡南洋理工大学、清华大学深圳国际研究生院、University of Vigo

4. 讲座平台：bilibili（哔哩哔哩）、百度、抖音等直播平台同步直播。后期视频原文件上传bilibili平台和能源学人官网。

5. 讲座时间：第一期：5月17日14:00-17:30

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ChineseChemical Letters（中国化学快报）专刊

Green Catalytic Process客座编辑

李玉涛，美国德克萨斯大学奥斯汀分校科研助理

张志成，天津大学化学系教授

陈亚楠，天津大学材料科学与工程学院教授

杨建平，东华大学教授

张哲旭，清华大学深圳国际研究生院助理研究员

二、 嘉宾简介

徐春明教授1965年2月出生，工学博士，教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，“全国优秀教师”称号获得者，国家“万人计划”百千万工程领军人才，2019年当选中国科学院院士。1981年至1985年就读华东石油学院炼制系炼油本科专业，1985年至1988年在华东石油学院北京研究生部有机化工专业攻读硕士学位，1988年至1991年在石油大学（北京）化工系有机化工专业攻读博士学位，1991年至1993年在石油大学重质油加工实验室任教，1993年至1999年任石油大学(北京)重质油加工实验室主任，1999年至2002年任石油大学(北京)化学科学与工程学院副院长、重质油加工实验室主任，2002年至2005年任石油大学(北京)化学科学与工程学院院长。2005年至2017年担任中国石油大学（北京）副校长。他是国务院学位委员会第六届、第七届学科评议组成员，教育部第六届、第七届科学技术委员会化学化工学部委员。中国化工学会常务理事、中国化学会理事、中国石油大学（北京）学术委员会副主任。曾任《Energy&Fuels》副主编、《Science China（Chemistry）》和《中国科学（化学）》等编委，担任《化工学报》《燃料化学学报》《Petroleum Science》等杂志编委。出版本科教材1本、专著4部，发表高水平论文300余篇；授权国际发明专利36件、中国发明专利102件，其中实施转化48件。

徐春明教授近30年来一直致力于重油高效转化和清洁油品生产的研究，成果获国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖2项，中国石油和化学工业联合会技术发明特等奖1项，省部级一等奖8项。他带领研究团队建立了重油“超临界精细分离+高分辨质谱表征”新方法，取得了复杂多层次化学组成结构新认识，引领了国际重油化学基础研究；开发了“重油梯级分离”新工艺，建成了世界上首套20万吨/年重油梯级分离工业装置；建立了重油催化裂化反应器的流动反应耦合模型，对工业反应器及相关设备计算得到了大量以往未知的流场、温度场和浓度场等工程信息，指导开发了2项具有重要影响的“贯通性”工程技术，替代了国外产品；发明了“双阴离子”型复合离子液体碳四烷基化变革性技术，解决了清洁油品生产的重大需求，实现了产品和工艺的双绿色化，打破了国外公司清洁汽油生产的技术垄断，入选2014年度中国高等学校十大科技进展。

报告内容：复合离子液体催化碳四烷基化绿色过程

碳四烷基化是指利用廉价的液化气中丁烯与异丁烷反应生产高辛烷值、无硫、无烯、无芳的异辛烷为主的超清洁汽油。目前主要工艺以浓硫酸或氢氟酸为催化剂，存在严重的设备腐蚀及潜在的环境污染与人身危害等重大问题，其工业应用受到了越来越大的挑战。因此，环境友好的烷基化生产技术的开发一直是世界炼油工业的焦点。该报告重点介绍中国石油大学（北京）创新性地合成出兼具高活性和选择性的复合离子液体催化剂；开发成功复合离子液体碳四烷基化新工艺，发明了催化剂活性监测方法和再生技术；开发成功新型管道式反应器、旋液分离器等专用设备，建成世界首套“10万吨/年复合离子液体碳四烷基化工业装置”。目前有4套大规模工业装置在运行。复合离子液体几乎无腐蚀，可大幅提高生产安全性并降低设备投资。该技术的成功应用，为我国乃至世界商品汽油的清洁化和全面质量升级提供了一种崭新的解决方案。

王连洲，澳大利亚昆士兰大学化工学院终身教授，澳洲基金委桂冠教授，昆士兰大学纳米材料中心主任。主要从事半导体纳米材料的合成及其在清洁能源转化与存储领域包括光催化制氢和新型太阳能电池等的应用，2018年其团队创造了新型量子点太阳能电池效率的世界记录。先后在诸多国际学术期刊发表论文400余篇，承担或参与澳大利亚基金委、澳洲科学院、以及工业界等40余项竞争性研究项目。先后荣获澳洲基金委女王伊丽莎白学者，未来学者，和桂冠学者称号，昆士兰大学研究优秀奖及优秀研究生导师奖，澳洲寻找未来之星奖，国际化工学会杰出研究奖等。入选澳洲基金委专家委员会和英国皇家化学会会士，科睿唯安 “高被引科学家”等。任澳洲材料科学与工程全国委员会副主任。

报告内容：设计用于光电化学的半导体纳米材料

半导体材料是实现高效光催化和光电化学水分解的关键。在这次报告中将简要介绍其在设计光电化学能量转换的半导体纳米材料，包括太阳能制氢方面的最新进展。具体而言，我们一直关注两个方面：1)基于金属氧化物半导体包括二氧化钛、Fe2O3、BiVO4和Cu2O的带隙工程方面和氧空位的低成本控制用于新的光电极设计，2)高性能光电极与混合钙钛矿太阳能电池的组合对无辅助的水裂解过程实现solar-to-hydrogen转换效率大于6.5%。合成的材料体系在太阳能电池中表现出高效的光催化性能和提高的功率转换效率，为太阳能转换应用的可持续发展奠定了基础。

朱永法, 1964年11月23出生于江苏省江阴市。汉族，理学博士，清华大学化学系教授、博导，国家电子能谱中心副主任。1981-1985在南京大学化学系学习，获理学学士学位。1985-1988在北京大学化学系研究生，从事催化剂表面化学研究，获理学硕士学位。1992-1995在清华大学化学系在职攻读博士学位，开展了薄膜材料的表面与界面研究，获理学博士学位。1995-1997，在日本爱媛大学化学系从事博士后研究工作，研究方向为固体表面物理化学。1988.7月到现在，一直在清华大学化学系工作，从事薄膜材料、纳米材料、环境催化以及光催化的研究。主要研究方向是能源光催化与环境催化的研究。目前，在开设的课程有：仪器分析本科生课程、电子能谱学、材料分析化学、高等分析化学等研究生课程。出版专著三部(纳米材料测试与表征技术，材料分析化学，光催化：环境净化与绿色能源探索)。承担了科技部973和863项目、国家自然科学基金重点、国家自然科学基金仪器专项，国际重点合作项目和面上项目等基础研究课题，同时，还承担了地方政府和企业的有关吸附净化材料、光催化材料及其在空气和水环境净化方面的应用课题。获得国家发明专利授权26项,申请6项,多项环境净化技术已经实现了产业化。获得教育部跨世纪优秀人才及国家自然科学基金委杰青年基金的资助。获得国家自然科学奖二等奖1项, 教育部自然科学奖一等奖2项、二等奖1项，教育部科技进步奖二等奖和三等奖各1次。发表SCI收录论文389篇，ESI高被引论文32篇；论文总引27500余次，篇均引用70.7次，H因子为93。2014-2018年入选Elsevier高被引学者（化学），2016年入选Elsevier发布的“全球材料科学与工程学科高被引学者”，2018-2019年入选科睿唯安“高被引科学家”名单（化学）。学术兼职有Applied Catalysis B副主编，中国感光学会副理事长兼光催化专业委员会主任，北京市室内与车内环境净化行业协会会长。高校分析测试中心理事会理事长，中国分析测试协会常务理事，中国化学会环境化学专业委员会委员；环境与能源光催化国家重点实验室学术委员会委员；教育部资源化学重点实验室学术委员会副主任。全国环境化学计量技术委员会委员。全国低碳计量技术委员会温室气体计量工作组委员。

报告内容：有机超分子光催化环境净化和肿瘤消除研究

有机超分子光催化剂具有光谱响应宽、消光系数高以及能带结构可调控的优点。合成的PDI和卟啉超分子光催化剂，在可见光辐照下，不仅可以降解和矿化苯酚等污染物，还可以分解水产氢和产氧。有机超分子光催化的光催化活性响应范围可以拓展到750nm，在可见光的激发下具有强氧化能力，可以分解和矿化苯酚等有机物。相对于无机可见光催化材料，具有光谱响应宽，活性高和矿化能力强的优势。

对于癌症的快速、低损伤、完全治疗对人类健康具有重要意义。基于有机超分子光催化材料，一种全新的、利用强氧化性光生空穴的癌症治疗方法被成功开发，实现了对癌细胞和实体瘤的快速杀灭。光催化癌症治疗利用共轭有机超分子光催化剂（苝酰亚胺、卟啉）可在穿透能力较强的红光（>650 nm）下产生强氧化性光生空穴的特性，克服了传统光疗法对乏氧肿瘤组织中氧气的依赖，对肿瘤细胞和实体肿瘤组织进行彻底氧化杀灭，无转移和复发风险，从而实现了对于癌症的高效治疗。同时，有机超分子光催化抗癌材料具备更为优异的生物相容性，对正常细胞和组织无损失副作用，可被生物代谢降解，是一种更为安全的疗法。

王建方教授于2005年8月加入香港中文大学（中大）物理系。他于2011年8月晋升为有终身衔的副教授，于2015年8月晋升为正教授。王教授目前的研究兴趣包括纳米等离激元学、纳米光子学、以及光催化。从加盟中大至今，王教授一直将他的研究精力聚焦在胶体等离激元金属纳米颗粒方面。他和他的团队已经在胶体金属纳米颗粒方面取得了丰富的研究成果，包括纳米颗粒的合成、等离激元性能的探究、以及相关应用的尝试。他们发展的稳健合成方法、取得的对表面等离激元的深入理解和相关知识、以及所展示的多种应用在国际上极大帮助了等离激元领域的其他研究者，并且显著促进了这一领域的发展。

王教授出生于中国江苏省。他于1993年获得中国科学技术大学无机化学与软件设计学士学位，于1996年取得北京大学无机化学硕士学位。他随后赴美国求学，于2002年获得哈佛大学物理化学博士学位。从2002年2月到2005年7月，王教授在加州大学圣塔芭芭拉分校从事博士后研究。2005年8月，王教授加盟中大，成为物理系的正式职员。迄今为止，王教授总共指导了50多名研究生、博士后和访问学者。他已经在国际领先的学术期刊发表200多篇同行评议的科研论文。王教授已获得多项奖励，包括中大青年学者研究成就奖、中大杰出研究学者奖、中国教育部自然科学一等奖、伊朗科学研究技术部花剌子模一等奖。王教授现在是中大理学院杰出成员，也是英国皇家化学会会员。

报告内容：等离激元光催化

表面等离激元贵金属纳米颗粒与光有超强的相互作用，能够高效率地把光转化成热并且产生热载流子，高效光热转换和热载流子都能极大地促进化学反应，因此，表面等离激元光催化近年来已经快速发展成为一个新兴的研究领域(Adv. Mater. 2014, 26, 5274; Adv. Mater. 2018, 30, 1802227)。表面等离激元热载流子不但能提升反应活性和选择性，而且能引起新的反应路径。表面等离激元热载流子的寿命很短，在飞秒数量级，产生后如果不能很快加以利用，它们就会衰减、最终转化成热。我们发展了两种方法利用热载流子促进化学反应。一种是把具有很好表面等离激元特性的金属颗粒和具有很好催化活性的金属颗粒结合到一起，我们把它们称之为全金属表面等离激元光催化剂(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5588; Adv. Funct. Mater.2017, 27, 1700016)。另外一种是把表面等离激元贵金属纳米颗粒和半导体结合起来，在金属和半导体的界面处会形成势垒，表面等离激元激发产生的热载流子会越过势垒注入到半导体中，从而引起各种光催化反应(Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3431; J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 8497; ACS Nano 2014, 8, 8152; J. Am. Chem. Soc.2017, 139, 3513; J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 5083)。在报告中，我将向大家汇报我们在这方面开展的一些工作以及获得的一些理解

姜忠义，天津大学化工学院教授，博士生导师，天津大学化学工艺学科负责人，天津化学化工协同创新中心团队负责人。国家杰出青年科学基金获得者，国家“万人计划”科技创新领军人才，新世纪百千万人才国家级人选，享受政府特殊津贴人员，英国皇家化学会会士(Fellow of RSC)，天津市优秀科技工作者标兵。国家科技部创新团队负责人，国家基金委创新群体学术骨干。国家重点研发计划项目首席科学家。1994年博士毕业于天津大学化工系。同年留校任教。曾赴美国明尼苏达大学和加州理工学院做访问学者。长期从事仿生与生物启发下的膜和膜过程、酶-光偶联人工光合过程等研究。负责承担了国家重点研发计划项目、国家863重大项目课题、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金重大项目课题、国家自然科学基金国际合作项目，中石油、中石化、中海油委托项目等科研项目。发表SCI论文500余篇，论文被SCI引用19,000余次(H因子75)。作为第一完成人获省部级科技奖一等奖三项。现任Journal of Membrane Science等期刊编委。连续入选中国高被引学者（化学工程）榜单，并入选全球高被引学者（化学工程）榜单。

报告内容：酶-光偶联人工光合系统

自然界绿色植物通过叶绿体吸收太阳光、协调光反应和暗反应，实现质-能高效耦合和生物量可控积累。模仿自然界光合作用，开发人工光合系统，实现能源和资源化学品清洁合成与转化，吸引了化学、化工、生物、材料、能源等诸多领域研究学者的兴趣。人工光合系统主要包括光-化学催化偶联系统、光-微生物偶联系统和光-酶（酶-光）偶联系统三类。报告人及其研究团队长期致力于酶-光偶联人工光合系统研究。该系统通过将半导体光催化和生物酶催化有机结合，兼具能量来源绿色、反应条件温和、活性和产物选择性高、反应机制较明晰等优势，是人工光合领域的新研究方向。报告人基于团队在仿生与生物启发膜、酶催化和光催化等方面的研究基础，提出了基于仿生微囊膜构建酶-光偶联人工光合系统的总体思路，探索了该偶联系统在二氧化碳转化、化学品合成等领域的应用前景。本次报告将重点介绍团队在酶-光偶联人工光合系统构建与应用方面的研究进展。

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