欢迎访问詹国武教授研究小组(A214课题组)
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华侨大学集成催化剂研究中心
Integrated Nanocatalysts Institute (INCI), Huaqiao University
背景
催化技术是当今石油化工、精细化工、生物工程、医药和食品生产、环境净化等工业过程中的核心技术之一,至少80%的石油化工过程涉及催化技术。因而,催化技术是现代化学工业的基石,对于国民经济和社会的可持续发展起着重要的推动作用。国家“十三五”规划中(2016-2020年)指出,催化技术将在新材料、生物技术、环境保护等高新技术领域拥有重大的发展机遇。
然而目前传统催化剂所面临的问题有以下三点:(1)在催化剂的发展过程中,通常制备方法老旧,制备流程冗长,没有及时融入新的科学技术(例如纳米制备技术),因而需要结合反应需求,开发出合理高效的催化剂。(2)在催化剂的研制过程中,催化剂中的组成和分布无法精准调控,导致无法准确表征催化反应机理,对催化剂结构指导作用有限,导致催化反应原子经济效率不高。(3)在催化剂的研制过程中,缺乏普遍指导规律,因而限制了某一制备方法的广泛性。
集成催化剂是具有多化学组成和复杂空间结构的先进纳米催化剂,其俨然成为一类新型多功能催化剂,与传统的催化剂相比具备众多优势。通常,集成催化剂的制备涉及化学反应/物理作用对催化剂不同活性组分进行尺寸、形貌精准调控,并集成到空间位置明确的复合材料体系中,从而增强各个组分的催化协同效应。目前,大多数具有多组分的商业催化剂的制备过程仍是基于经验知识,通过相应原料组分的“物理混合、简单焙烧”等工艺获得,因此微观尺度上其空间位置缺乏可控性,且催化活性中心随机分布在载体表面上,导致材料利用效率低、质量和热扩散效率低以及催化剂产品的稳定性差等缺点。因此,近年来集成催化剂的合成技术受到众多研究学者的重视,其对催化反应性能至关重要。
团队建设与人才培养
研究中心将依托福建省化学生物学与分子工程高校重点实验室和福建省生物化工技术重点实验室两个省级科研平台,该平台拥有催化剂表征和性能评价研究的各类先进仪器。华侨大学化工学院的化学工程与技术一级学科是福建省重点学科,设有硕士点,博士点,和博士后流动站。研究中心也将致力于催化专业人才培养,积极培养“工业催化”专业和“化学工程”专业的硕士研究生,并协助培养博士研究生,借助创新平台,培养创新型人才,建立创新团队。研究中心将努力坚持以市场为导向,实现催化剂的研发和产业化结合,使得研发的催化剂能够处于国内外领先水平。
研究中心负责人:詹国武教授,研究团队包括5名年轻教师和20名在读研究生。研究中心与新加坡国立大学 Zeng Hua Chun 教授、Chung Tai-Shung 教授、Wang Chi-Hwa 教授都建立了良好的合作关系;与厦门大学李清彪教授等研究团队保持着密切的交流。