【学术视频】中国化学会第四届中国能源材料化学研讨会 | 天津大学马新宾教授

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图 | 马新宾

题   目：Cu基催化剂构筑及其在加氢反应中的应用

报告人：马新宾

单   位：天津大学

时   间：2019-05-26

地   点：中科院大连化学物理研究所

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报告摘要

能源是驱动经济持续增长的动力。经济的快速发展也导致了能源需求的日益增长。尽管国家积极倡导能源结构调整，但煤炭作为我国主体能源的地位在短期内难以改变。发展清洁高效的煤基合成气制大宗化学品新工艺符合我国的能源发展战略性需求。低碳醇类（如乙醇、乙二醇）可用于油品添加剂、聚酯合成工业等，应用前景广阔。酯加氢是合成气制醇类化合物的关键步骤之一。Cu基催化剂由于其优良的C-O/C=O加氢活性和选择性受到了广泛关注，构筑具有Cu⁰与Cu⁺双活性位点稳定共存的催化剂是提升其酯加氢反应性能的关键。

我们通过蒸氨法制备的层状硅酸铜催化剂，可在还原和反应过程中保持Cu⁰和Cu⁺物种良好的稳定性。调整制备参数，建立了对Cu/SiO₂催化剂表面铜物种分布的有效调控方案，明确了Cu⁰与Cu⁺协同催化作用机制并提出其存在平衡效应。基于该机理采用还原性氧化物对催化剂活性物种进行调变，提高酯加氢效率，并构建了特殊限域结构大幅提升催化剂稳定性。近期，我们合成了一种具有空心球纳米管结构的新型硅酸铜纳米反应器，可有效富集氢气，阐明了吸附-扩散耦合作用，大大降低反应所需氢酯比（由80降至20），工程上则可显著降低氢气循环量，降低动力成本和设备投资。上述对纳米构筑的Cu基催化剂的研究不仅获得了酯类加氢性能优异的催化剂，更深入的阐明了其构效关系，为催化剂的进一步理性设计提供了新的思路。

个人简介

马新宾，教授，博士生导师，现任天津大学化工学院院长。国家杰出青年基金获得者、重点领域一碳化工创新团队负责人。获侯德榜化工科学技术创新奖、全国五一劳动奖章等荣誉。长期以来以一碳化工为主要研究方向，以合成气与二氧化碳等一碳资源高效利用为目标，重点围绕合成气制含氧化合物绿色工艺中关键科学问题，从反应机理、催化剂设计、多相传递、系统集成和工程放大等方面开展研究工作。在JACS、Nature Commun等期刊发表SCI论文240余篇，他引4000余次，2014-2018年连续五年入选Elsevier中国高被引学者领域榜单。获授权中国发明专利34项，美国等国际发明专利5项。形成了具有自主知识产权的合成气制草酸/乙二醇/乙醇技术专利群，并成功应用于工程放大和实际生产。曾应邀担任第十届CO₂利用国际会议共同主席，第五届可持续化工产品与过程工程国际会议共同主席等，并多次做专题邀请报告。担任IECR副主编、化工学报等期刊编委。任中国化工学会、化学学会理事，煤化工专业委员会副主任委员，煤化工标准化技术委员会委员。

会议简介

中国化学会第四届中国能源材料化学研讨会于2019年5月25日~27日在中国科学院大连化学物理研究所召开。此次会议由中国化学会主办，中国科学院大连化学物理研究所承办。会议主要围绕“能源化学与材料化学”这一主题开展，内容主要包括：1、能源储存：储能电池和动力电池研究；2、能源催化：热催化和电催化研究, 催化表征与模拟；3、太阳能：太阳能转化材料与化学。

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