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先进催化协同创新研究团队门勇教授指导研究生在“碳达峰碳中和”领域发表多篇高水平论文

时间:2021-10-26浏览:551来源:研究生处(学科办)、化学化工学院作者:摄影:

近期,化学化工学院先进催化协同创新研究团队负责人门勇教授课题组在“碳达峰碳中和”关键领域,即高效二氧化碳加氢资源化制甲烷的关键催化技术与应用研究方面取得重要进展。门勇教授指导研究生李莺莺、王康、蒋凯鸣和唐语含分别在《Applied Catalysis BEnvironmental》《Fuel》《Journal of CO2 Utilization》 《Colloids and Surfaces A-Physicochemical and Engineering Aspects》等重要期刊上,以皇冠足球盘,足球比分网为第一单位发表多篇高水平研究论文。

化石能源的大量消耗,导致二氧化碳在大气中的排放量剧增,引起严重的温室效应和极端气候变化。中国向全世界庄严承诺,“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。“碳达峰”“碳中和”作为我国“十四五”污染防治攻坚战的重要目标,被首次写入经济和社会发展的五年规划。高效二氧化碳资源化利用是实现碳达峰碳中和的有效手段之一。门勇教授研究团队聚焦国家双碳战略目标,通过催化反应实现资源化利用二氧化碳加氢转化为具有高附加值的甲烷(CH4)、甲醇、低碳烯烃和油品(汽柴油),实现良好的碳循环,满足可持续发展需求。

由于CO2H2分子较高的活化能垒,研究具有高反应活性和稳定性的催化剂成为当前研究的热点。课题组利用柠檬酸络合的催化剂制备策略,制备了具有高CO2转化率、高CH4选择性和稳定性良好的Ni/Y2O3 催化剂,深入揭示了催化剂中界面结构电子转移效应和金属-载体强相互作用与反应活性的内在关系。此项研究成果发表于催化领域国际TOP期刊《Applied Catalysis BEnvironmental》(系中科院SCI分区202012月最新升级版化学大类一区Top期刊,IF=19.503),题为“Remarkably efficient and stable Ni/Y2O3 catalysts for CO2 methanation: Effect of citric acid addition”(https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120206, 第一作者:李莺莺,通讯作者:门勇教授)。



基于惰性载体巧妙设计目标镍基催化剂,实现了Ni的粒径效应与载体效应/金属负载量的解耦作用,突出强调Ni的粒径效应对反应活性、甲烷选择性和CO2加氢制甲烷反应路径的影响。此项研究成果发表于能源领域国际TOP期刊《Fuel》(系中科院SCI分区202012月最新升级版工程技术大类一区Top期刊,IF=6.609),题为“Decoupling the size and support/metal loadings effect of Ni/SiO2 catalysts for CO2 methanation”(https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.121388, 第一作者:王康,通讯作者:门勇教授)。



通过钴改性调控NiTiO3催化剂中表界面结构,设计制备了具有高反应活性表界面结构和良好稳定性的CoxNiyTiO3催化剂,为高效非贵金属催化剂的设计和开发提供了新思路。此项研究成果发表于CO2国际知名期刊《Journal of CO2 Utilization》(系中科院SCI分区202012月最新升级版工程技术大类二区期刊,IF=7.132),题为“Highly stable and selective CoxNiyTiO3 for CO2 methanation: Electron transfer and interface interaction”(https://doi.org/10.1016/j.jcou.2021.101743, 第一作者:蒋凯鸣,通讯作者:门勇教授)。



上述工作获得了国家自然科学基金、上海工程技术大学人才计划、上海市科学技术委员会的资助。研究团队在新能源(氢能)和双碳领域聚焦国家重大战略的学科前沿,提前布局、持续发力,2020-2021连续获得国家自然科学基金面上项目支持。


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