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轻化名师讲坛(二百一十)预告:单原子催化剂对氧的高效活化应用探索;Metal-Organic Framework as a New Platform for Heterogeneous Small Molecule Activation

作者:   来源:      发布日期:2023-07-20   浏览:

讲座题目:单原子催化剂对氧的高效活化应用探索

讲座时间:2023年7月21日(周五)15:00~16:30

讲座地点:工四-202

主讲嘉宾:吴宇恩 教授

吴宇恩,广西桂林人,现为中国科学技术大学化学系教授,博士生导师,教育部长江特聘教授。2009年本科毕业于清华大学化学系。2014年在清华大学化学系获得博士学位,师从李亚栋院士。2014年9月至今在中国科学技术大学化学系工作。一直专注于纳米晶催化剂的可控制备,对于功能无机纳米材料的控制合成和结构与性能的关系有丰富的经验和深入的思考。近年来,专注于金属单原子、团簇催化剂的合成方法学研究,并将催化剂应用于以燃料电池相关的小分子活化反应研究。以通讯作者在Nat. Catal.,J. Am. Chem. Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.等期刊发表学术论文100余篇,论文共计SCI引用超18000余次,h-index 65, 2020-2022科睿唯安高被引学者。2015年获得基金委优秀青年基金资助,2017年获国家重点研发计划纳米专项青年项目资助并任首席, 2017年获得中组部青年拔尖人才资助。担任国际重要期刊Science Bulletin(国际Q1区) 副主编,Science China Materials(国际Q1区) 编委,Industrial Chemistry & Materials 编委, Small methods客座编辑,无机化学学报青年编委, Chemical Research in Chinese Universities青年编委等,内燃机协会燃料电池分会委员,Chemical Research in Chinese Universities青年编委 2019年获得中国化学会青年化学奖,2020年获得霍英东青年教师奖。实现多项成果转化。

讲座简介

吴宇恩教授课题组,近些年来一直专注于催化剂的理性设计及精细调控,并将其应用于能源小分子“化学键”的精准活化。发展了自上而下的合成策略实现了高金属载量、配位结构均一的单原子催化剂的可控制备,实现了对活性中心金属-金属键、配位数等原子结构的精准调控,并将其应用于氧分子等能源小分子的精准活化。利用主客体策略实现了具有双原子中心的燃料电池阴极催化剂合成,解决了非Pt催化剂在酸性条件下不稳定的难题;采用表面缺陷工程策略制备了高效廉价的Ru单原子合金电解水催化剂,相比于商业Ru基催化剂成本和稳定性提升了两个数量级。发展了原子蒸发法,解决了大规模制备中均一性的问题面向不同的工业应用场景开发了多达。开发了一种全新的氧气调控技术——电子氧肺技术,可安全、高效的实现氧气的富集和脱除。未来,我们拟开发面向国防、医疗供氧、粮食储藏、食品保鲜、冶金、化工合成等行业的制氧、除氧、控氧反应器,开发多款针对不用使用场景的以电子氧肺技术为核心的高效氧气调控原型设备。

参考文献:

[1] Yin P.; Yao T.; Wu Y.;Zheng L.; Lin Y;, Liu W. et al.. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55:1-7.

[2] Wang J., Huang Z., Liu W., Chang C., Tang H. et al. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139:17281-17284.

[3] Qu Y., Li Z., Chen W., Lin Y., Yuan T. et al. Nat. Catal. 2018, 1:781−786.

[4] Zhou, H., Zhao, Y., Xu, J., Sun, H., Li, Z. et al. Nat. Commun. 2020, 11: 335.

[5] Yao Y., Sulei h., Chen W., Huang Z-Q., Wei W. et al.Nat. Catal., 2019, 2:304-313.


讲座题目:Metal-Organic Framework as a New Platform for Heterogeneous Small Molecule Activation

讲座时间:2023年7月21日(周五)16:30~18:00

讲座地点:工四-202

主讲嘉宾:马胜前 北德克萨斯大学 教授

马胜前,北德克萨斯大学Welch Foundation终身讲席教授。2003年本科毕业于吉林大学,2008年获美国迈阿密大学博士学位,2008年至2010年在美国阿尔贡国家实验室从事博士后工作,2010-2020年任职南佛罗里达大学化学系并被评为终身教授。2020年加入北德克萨斯大学任 “Welch Foundation” 首席化学家。马胜前教授课题组多年来从事开发功能性多孔材料,包括金属有机框架(MOFs)、共价有机框架(COFs)、多孔有机聚合物(POPs)以及微孔碳材料用于能源、生物和环境相关的应用。 马胜前教授迄今在Nature、 Nature Commun.、Science Advances、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、 Chem、Adv. Mater.、ACS Cent. Sci.、Acc. Chem. Res.、Chem. Soc. Rev. 等学术期刊上发表文章310余篇。马胜前教授2014-2022年连续九年被汤森路透/科睿唯安(Thomson Reuters/Clarivate)评为高被引学者;文章被引用38000余次,H因子102。曾获得美国化学会无机化学分会青年化学家奖、国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)青年化学家奖、美国科学基金会CAREER Award以及南佛罗里达大学杰出研究成就奖、杰出教授奖。

讲座简介

The activation of small molecules and their subsequent reactions have been considered as a fundamental pillar of modern catalysis and existing catalysts are dictated by transition metal-based compounds. This is particularly the case for heterogeneous small molecule activation, which primarily relies on precious metal-based catalysts (e.g. Pt, Pd, Rh, Ir) that are rare and costly. Over the past two decades, the rapid growth of metal-organic framework (MOF) that features tunable, designable, and functionalizable nanospace has provided plenty of opportunities for heterogeneous catalysis. Various design approaches will be discussed for the systematic development of MOF as a new and sustainable platform for heterogeneous small molecule activation including dihydrogen activation and carbon dioxide chemical transformations.