【学术视频】第十九届全国催化学术会议 | 浙江工业大学刘化章教授

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图 | 刘化章

题   目：Fe_1-xO基氨合成催化剂开发--从基础研究到产业化

报告人：刘化章单   位：浙江工业大学时   间：2019-10-17地   点：重庆悦来国际会议中心

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报告摘要

本演讲的目的将是展示如何在一个传统的催化剂领域寻求新的跳跃式的技术突破，如何将一种被认为不可能的亚稳态材料开发成为世界领先水平的氨合成催化剂，包括通过制备化学基础研究，制备工艺技术以及工业应用关键技术开发等多种途径来解决一个没有先例的、独创性的研究课题所遇到的理论和技术难题；包括在实验中一而再、再而三遭遇曲折和失败，始终坚持不舍，历经14年，克服重重困难，才有了这一重大成果。我将用我小组工作中的例子来说明这些专题的理念、价值观、方法和途径。

个人简介

刘化章，1964年毕业于浙江化工学院化学工程系，留校任教。1982 -1984年日本横滨国立大学访问学者，1996-1997年日本北海道大学高级访问学者。现任浙江工业大学教授、博士生导师、浙江省特级专家、工业催化研究所所长；兼任中国化工学会理事兼化肥专业委员会名誉主任、中国化学会催化专业委员会顾问委员；《ChineseJournal of Chemical Engineering》、《石油化工设备》、《工业催化》等杂志编委。历任工业催化博士点和博士后科研流动站首席科学家、浙江省工业催化重点学科带头人（现国家重点学科）、浙江省多相催化重点实验室主任（现国家重点实验室）；第八、第九届浙江省政协委员；美国科学发展协会（AAAS）会员。主要研究方向和领域：1、铁基和钌基氨合成催化剂；2、煤炭清洁利用催化转化；3、氨分解制氢、N₂+H₂O电化学催化合成氨；4、化学反应工程和绿色工艺技术。刘化章教授从上世纪70年代开始，围绕国家粮食战略需求，致力于合成氨催化剂及其技术领域的基础研究和开发与应用，对Fe₃O₄、Fe_1-xO熔铁催化剂和钌基催化剂三代催化剂都做出重大改进。突破传统催化剂体系，发明了世界首创、国际领先的新一代Fe_1-xO基氨合成催化剂，标志着氨合成催化剂研究取得重大突破，是我国拥有自主知识产权的原始创新成果。在制备化学和工业应用关键工程技术等取得系列创新成果，包括驼峰形活性曲线、铁氧化物分子比、单相原理、均匀性原则、活性模型等，奠定了熔铁催化剂制备化学的基本原理；提出了助催化剂与Fe_1-xO特性相匹配原则、歧化反应机理、表面酸碱协同效应、Al₂O₃表面重构作用、竞争性还原机理、H₂的强化学吸附和高活性机理等，揭示了Fe_1-xO催化剂结构与性能间的关系，创立了以单相原理为核心的Fe_1-xO催化剂理论体系；实现了被认为不可能的亚稳态材料的可控制备，开发成功世界领先水平的氨合成催化剂；在实验技术、催化剂制造技术、成形技术、催化反应器、催化反应工程、计算机模拟与优化等各个方面做出系统创新，形成了自成体系的工程技术系统，并提出和设计了等压合成氨工艺。产品在世界范围内广泛应用，取得巨大经济和社会效益，为保障国家粮食和能源安全及中国和世界合成氨工业技术进步做出了杰出贡献。这些研究涉及到许多实验和理论方法的创新和应用。在煤炭清洁催化转化，把Fe_1-xO催化剂扩展到煤制液体燃料、烯烃、甲烷、甲醇等取得新进展，其中SF418型F-T合成催化剂，已成功应用于国家首套18万吨油/年示范工程。近年在氨分解制氢、N₂+H₂O电化学合成氨等的研究，开拓了新的方向。先后获得国家发明二等奖、国家发明三等奖、国家科技进步二等奖各1项，化工部和浙江省科技进步一等奖6项，中国专利发明创造金奖及国际金奖多项，国内外发明专利20余项，发表论文400余篇，著有《氨合成催化剂-实践与理论》和《Ammonia Synthesis Catalysts：Innovation and Practice》专著各1部。刘化章从事教学科研工作50多年，在学科建设和人才培养中做出了突出的贡献。他是浙江工业大学工业催化学科创始人，负责创建了浙江工业大学第一个博士点、浙江省重点学科和国家重点学科、博士后科研流动站、浙江省重点实验室和国家重点实验室。培养了一大批教授、专家、博士、硕士等国家和省部级高层次人才。刘化章教授是我国知名的催化剂工程技术专家，先后荣获国家杰出专业技术人才、国家有突出贡献的科技专家、全国有突出贡献的留学回国人员、全国五一劳动奖章、《侯德榜化工科学技术奖--成就奖》和浙江省科技进步重大贡献奖、浙江省特级专家、浙江省功勋教师和化工部先进工作者等荣誉称号。被英国剑桥国际传记中心授予《20世纪国际贡献奖》和《世界当代名人》等荣誉证书，并被英国剑桥国际传记中心载入《国际文化名人传》、被美国传记中心载入《国际名人传》以及《当代世界名人传》、《中国当代名人大典》等一批世界和中国著名名人传记中。2008年应党中央、国务院邀请赴北戴河休假。

会议简介

第十九届全国催化学术会议于2019年10月13-17日在重庆市召开。会议由中国化学会催化委员会主办，重庆大学承办。此次会议主题是“催化新时代”。“全国催化学术会议”每两年举办一次，近年来首次在西部地区召开，会议内容将涵盖催化在化工、能源、环境、材料、生物、制药、分析等领域的前沿技术发展和基础研究，以期达到推动原始创新、增加前沿交流、促进学科融合、推动技术进步的目的。

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