国内光催化实验组.docx
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国内光催化实验组
福大光催化研究所付贤智院士课题组(重点实验室)
付贤智
中国工程院院士,现任福州大学校长,教授,博士生导师。
付贤智院士是我国光催化领域的知名学者,他针对光催化领域的重大科学与技术问题,在光催化剂的设计与制备、光催化反应机理、光催化反应动力学和光催化反应器设计等方面开展了系统深入的研究,研制出一系列新型、高效、可见光诱导的光催化剂,开发出提高光催化过程效率的多种新技术、新方法和新装置,承担并完成了国家高技术产业化示范工程项目,解决了光催化技术产业化实施的一系列关键技术问题,并将光催化技术应用成功地拓展到环保、建材、军工、电力等领域,研制开发了多项光催化产品及其工业生产技术并实现了产业化,取得了显著的社会经济效益,为我国光催化技术进步和产业发展做出了贡献。
大连化物所李灿(院士)
现任中国科学院大连化学物理研究所研究员、催化基础国家重点实验室主任。
主要从事催化材料、催化反应和催化光谱表征方面的研究。
研制了具有自主知识产权的国内第一台用于催化材料研究的紫外共振拉曼光谱仪并开始商品化生产;在国际上最早利用紫外拉曼光谱解决分子筛骨架杂原子配位结构等催化领域的重大问题;发展了纳米孔中的手性催化合成和乳液催化清洁燃料油超深度脱硫技术等。
近年来,主要致力于太阳能光催化制氢以及太阳能光伏电池材料研究。
南京大学邹志刚
现为南京大学长江特聘教授,新型生态能源环境材料研究中心主任,博士生导师。
主要研究成果如下:
(1)可见光光催化材料的开发及在光解水制氢和环境净化方面应用的研究开发高效太阳能转换光催化材料体系已成为当前国际材料领域为从根本上解决能源和环境污染问题所进行的重大前沿科学探索之一。
光催化材料可以分成第一代和第二代,第一代光催化材料主要是紫外光响应型,其典型的代表材料是TiO2。
第一代光催化材料(TiO2)只能利用太阳光中的紫外光,而紫外光只占太阳光能量的4%左右,可见光(400~750nm)却占太阳光能量的43%。
2001年,邹志刚等人发现了In0.9Ni0.1TaO4光催化材料并应用于光解水制氢,实现了将太阳能转化为化学能(Nature414,625,2001)。
该工作突破了传统的只能在紫外光下具有活性的第一代光催化材料体系,发展了一种全新的具有可见光活性的新型复杂氧化物催化体系(In1-xNixTaO4)。
该项成果在国际上引起广泛关注。
这种新型复杂氧化物光催化材料的提出,代表了第二代可见光响应型光催化材料体系研究的开始。
此后,又成功地开发了一系列新的材料体系,如BaM1/3N2/3O3(M=Ni,Zn;N=Nb,Ta)、MCo1/3Nb2/3O3(M=Ca,Sr,Ba)等。
并将p-n结及双光子异质结的概念引入光催化材料体系,通过两种光催化材料的能带结构的合理匹配,促进电子和空穴的快速分离,开发了Cr掺杂的Ba2In2O5/In2O3异质结光催化材料体系,初步完成了室外实际太阳光下光催化分解水产生氢气的实验(J.Chem.Phys.117,7313,2002;J.Phys.Chem.B.108,811,2003;Appl.Phys.Lett.85,689,2004;Chem.Mater.16,1644,2004;Chem.Mater.17,3255,2005;Appl.Phys.Lett.88,071917,2006)。
在光催化环境净化材料的研究方面,邹志刚等人成功地合成了能利用可见光有效地降解水和空气中的甲醛、乙醛、亚甲基蓝和H2S等有害物的新型光催化材料,在J.Phys.Chem.B(106,13098,2002;106,517,2002;107,61,2003;107,4936,2003;107,14265,2003;108,12790,2004)等杂志上发表一系列文章,也实现了利用可见光矿化环境污染物(Angew.Chem.Int.Ed.43,4463,2004;Res.Chem.Intermed.31,493,2005)。
本研究成果在该领域最具权威的Nature、Angew.Chem.Int.Ed.及J.Phys.Chem.B等国际刊物上发表相关论文90余篇,并已申请10余项中国发明专利和6项日本专利。
(2)新超导材料PrBa2Cu3Ox的发现及超导机制的研究以YBa2Cu3Ox为代表的金属氧化物高温超导材料RBa2Cu3Ox(R为稀土元素)被发现以来10年间,人们一直认为用Pr置换Y所得到的RBa2Cu3Ox不显示超导性能的现象是众所周知的,也有不少研究者提出了试图解释此现象的理论假设。
邹志刚等人采用改进的TSFZ方法,在世界上首次合成了RBa2Cu3Ox超导体单晶,并在极限状态(高压、低温)下测定物性,从不同角度探究该物质的超导现象并研究其超导机制。
发现了加压下有很大的压力效应。
此外,通过单晶结构解析,判定了有超导特性的样品具有完整的结晶结构,这与传统的、用Flux方法制备的无超导特性样品(Pr-Ba-Cu-O)Cu(I)位置有明显的缺陷的情况有显著的不同。
申请者的研究成果结束了多年来关于RBa2Cu3Ox是否有超导特性的争论,为新探索超导材料及超导机制提供了有益的信息。
本研究成果在该领域最具权威的Phys.Rev.Lett.及Phys.Rev.B等国际刊物上发表相关论文20多篇,申请和获得专利多项,在国际上有很大的反响。
北京化学所赵进才(院士)
中国科学院化学研究所研究员,为中国科学院院士
主要从事低浓度、高毒性、难降解有机污染物光催化降解及机理方面的研究。
提出并确立了不同于传统紫外光光催化的染料污染物可见光光催化降解机理,将TiO2光催化从紫外光区拓展到可见光区域。
发现了光催化反应过程中氧原子转移的新途径,揭示了分子氧在光催化反应中的新作用。
将光催化原理用于环境中的重要光化学过程研究,阐明了环境中铁物种的光化学循环规律及其环境效应。
大连理工全燮(xie)
大连理工大学环境与生命学院院长
持久性有机污染物在环境系统中的迁移转化及生态风险性研究;现代技术(如电磁波技术、高级氧化还原技术等)在环境治理与修复中的应用原理和方法;环境应用材料(如高效水处理剂、新型纳米催化剂、新型生物载体等)的研制与产业化应用。
研究方向:
。
(1)环境污染化学
(2)污染控制化学与技术
(3)现代技术在环境治理和修复中的应用
(4)新型环境应用纳米与功能材料
武汉理工余家国
武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室
博士、教授、博士生导师、国家杰出青年基金获得者、新世纪百千万人才工程国家级人选,湖北省楚天学者计划特聘教授,武汉理工大学首席教授。
主要研究方向
半导体光催化材料、光催化分解水制备氢气、染料敏化太阳能电池、室内空气净化技术与产品、CO2捕获、吸附材料、材料的仿生合成与形貌控制,纳米结构材料,多孔材料,半导体材料的光电化学等
香港中文大学余济美
研究范围包括环境化学,光催化,纳米材料和痕量分析等多方面。
八十年代初攻读博士学位时,发展出一套实用的痕量金属萃取方法,得到环境分析化学界广泛使用。
自八十年代中起开始参予半导体光化学的研究。
清华大学 朱永法
研究重点主要在于
(1)软化学法制备纳米复合氧化物功能粉体和薄膜材料;
(2)金刚石表面金属化的研究;(3)光催化在环境净化上的应用研究;(4)新型汽车尾气净化催化剂的模型化研究;(5)化学与环境传感器的研究;(6)纳米结构材料的合成及其应用研究;(7)催化燃烧和氧化在工业废气和废水净化上的应用。
目前的研究方向:
(1)表面与界面化学研究:
XPS和AES的指纹信息研究;薄膜材料的表面与界面化学结构研究;
(2)环境催化净化研究:
纳米薄膜光催化研究以及催化氧化研究及其在室内空气净化和工业废气净化上的应用;(3)纳米结构控制合成及功能薄膜;(4)纳米材料的应用研究。
兰州化物所 吕功煊
中科院兰州化物所研究员,博士,博导。
主要研究方向:
环境催化新材料、新反应
光电催化、太阳能光化学转换与存储
西安交大郭烈井
国家杰出青年科学基金获得者,教育部首批“长江学者”特聘教授,中组部、国家人事部“百万人才工程”第一层次专家,教育部首批“长江学者和创新团队发展计划”创新团队带头人,科技部“973首席科学家”(连续两届资助),国家自然科学基金创新群体学术带头人,科技部首批“科技创新团队”负责人,首批中组部“国家万人计划”第一批科技创新领军人才,科技部十一五“863”高技术能源领域专家组成员。
带领实验室在原有优势学科方向即能源转化与能源动力系统中的多相流热物理理论与技术研究方面取得了重大成果,同时开拓发展了“氢能规模制备与氢能源动力系统的理论与技术”的新研究方向,组建了一支朝气蓬勃、积极上进的学术研究队伍,并建立了与之适应的实验基地。
在太阳能光催化分解水制氢、湿生物质超临界水催化气化制氢、多相流相界面交换动力学研究等方面取得相当可喜的成绩,主持争取承担了有关氢能制备与利用方面的国家“973”、国家自然科学基金面上、重点、海外杰出青年科学基金等项目6项,使实验室科研工作有了迅速的发展,既保持了传统领域内的优势,又在新能源转化与高新技术及其多相流研究领域等方面走上国际舞台。
在2003年全国重点实验室评估中,动力工程多相流国家重点实验室被评为优秀,并在工程组排名第一。
太原理工李瑞丰
太原理工大学教授、博士生导师、工业催化学科带头人。
现任太原理工大学化学与化工学院院长、教育部煤科学与技术重点实验室副主任。
课题组的主要研究方向为:
沸石分子筛无机孔材料的合成及性能研究,无机仿生酶催化剂的制备和性能研究,吸附材料的合成及其应用,无机孔材料的工业催化。
研究领域:
▲新型沸石分子筛的合成和表征
▲金属配合物沸石/分子筛催化剂
▲PSA(CO净化)和脱腊专用吸附剂
▲固体超强酸催化材料化学
上海师范大学李和兴
上海师范大学副校长,物理化学学科点(上海市教委重点学科)带头人
主要研究方向:
化学动力学和多相催化
叶金花
南京大学长江学者讲座教授,博士生导师。
叶金花教授是结晶学、材料物理及材料化学领域的著名科学家,在形状记忆合金,超导材料及物理等诸领域有深厚的造诣。
特别是在光催化领域中带领她的研究室在光催化材料的设计,制备、表征、以及在太阳能转换和环境净化方面取得了世界公认的成就。
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许宜铭
教授 、博导浙江大学物理化学研究所 物理化学研究所副所长.
研究方向:
1.金属酞菁光敏化 研究新型酞菁光敏剂的合成及其光物理化学性质,主要应用于水体中无机和有机化合物的可见光诱导氧化.目前,本实验室的研究进展处于国际前列.主要研究成果有:
发现酞菁钯具有同类物中最高的单线态氧生成量子产率;首创绿色有机膨润土,高效吸附和可见光快速降解含酚含硫污染物,实现有机膨润土绿色经济再生和循环反复使用.
2.半导体光催化 研究特殊结构氧化钛、氧化铁等半导体的合成、掺杂、表面修饰及其光催化性能.本实验室已有二十年的研究结累.主要贡献有:
率先开展分子筛-氧化钛复合光催化,发现分子筛结构、结晶度和颗粒大小对光催化活性的影响规律;发展氟离子表面修饰,能使氧化钛光催化活性提高0.2-15.9倍.
3.Photo-Fenton反应 研究铁离子结构、聚合度和负载方式对过氧化氢光解产生活性自由基的影响.主要成果有:
在过氧化氢和可见光作用下,阴阳离子树脂负载铁能使阴阳离子有机染料分别降解,而两性树脂负载铁能使阴阳离子有机染料同时发生降解.
4.杂多酸光化学 研究杂多酸结构和负载方式对光诱导氧化还原反应的影响及其机理.首次提出,氢氧自由基生成是杂多酸光化学反应的决速步骤.
5.有机物选择性光致氧化 应用以上光化学光催化过程产生的单线态氧、羟基自由基等活性物种,研究环己烷、环己烯、维生素D3等有机物的选择性氧化.目前,本实验室尚处于起步阶段.
徐东升
物理化学,低维纳米结构材料化学和物理,博士,北京大学化学学院,教授
研究领域:
低维纳米结构材料的电化学合成及其本征性质。
一维半导体纳米材料光电化学:
光电池、光催化与光解水。
一维半导体纳米结构传感与光电器件。
低维纳米材料化学。
余刚
清华大学环境科学与工程系副主任、教授。
主要从事持久性有机污染物的环境行为和效应、水的物理化学处理技术、水环境修复技术、环境科技政策等方面的研究和教学工作。
承担了国家“八五”、“九五”科技攻关专题等研究任务,研究小组探明了J酸等萘系染料中间体废水中有用资源的回收原理和污染物降解的机理,在国内外首创了成套处理技术与工艺;在国际上首次系统报道了直接致突变物-硝基多环芳烃在水中的溶解性、分配行为以及在模拟水生生态系统中的积累、释放和危害。
张金龙
华东理工大学教授博士生导师
主要从事的研究领域为:
(1)高效纳米二氧化钛光催化剂的制备、表征、光催化机理的研究,以及这些材料在环境与污染控制中的应用;
(2)研究在此微环境反应场内有机无机主-客体分子间的相互作用机理及其光物理化学性能。
孟庆波
现任中科院物理研究所研究员、博士生导师、纳米物理与器件实验室光机能材料研究组(N06组)组。
主要工作及获得的成果:
(1)利用复杂晶体化学键理论研究了YBCO系列高温超导体的化学键性质,从化学键的表象对这类高温超导体的超导机理给予了合理的解释。
(2)发现了不同粒径纳米粒子的协同自组装效应,发展了一种最简便的组装大面积、高质量纳米尺寸的三维周期孔结构(光学晶体)的新方法,这一组装方法正在受到国内外同行的广泛关注;(3)首次利用TiO2三维周期孔膜组装了液态染料太阳能电池,取得比较理想的结果;(4)组装的全固态染料太阳能电池效率达到世界先进水平。
林原
中科院化学所光化学开放实验室,博士,研究员,博导
主要研究领域:
半导体光电化学。
纳米半导体的制备及光电化学性能。
半导体表面微观性能的STM及STS研究。
纳米半导体光催化机理的光电化学研究
胡春
女,博士,研究员,博士生导师
中国科学院生态环境研究中心
主要研究方向:
光催化环境净化技术基础与应用的研究;高级化学氧化水污染控制技术的基础与应用的研究;局部空气净化技术的研究。
在纳米粉体催化剂固定化技术、高效光催化剂的制备、污染物光催化降解机理、催化剂表面吸附对光催化反应的作用、及在实际环境净化领域上的应用,取得了比较好的结果。
上官文峰
上海交通大学机械与动力学院教授,博士生导师。
研究方向:
环境催化,光催化,纳米材料的结构设计、制备及应用
主要研究方向:
主要从事光催化治污及光解水制氢、环境催化和材料、柴油机尾气催化净化、纳米复合材料构筑及其应用等领域的研究。
目前负责主持的主要项目有:
(1)国家863课题"利用太阳能光解水制氢";
(2)国家自然科学基金"新型层状复合光催化剂的合成及其光解水特性的研究";(3)GM基金"柴油机尾气中碳烟微粒和氮氧化物的同时催化净化";(4)国际(香港)合作项目"纳米光催化空气净化器的研制"等。
李新勇
大连理工大学环境科学与工程学院,教授,博士生导师
研究方向及研究领域
1.环境催化(光电催化;微波催化;电催化氧化与还原;多相催化等)
2.环境应用材料(纳米材料;高效吸附材料;改性生物填料等
3.纳米材料表面化学物理及谱学特性研究
李旦振
男,教授,博士生导师。
福州大学
主要研究内容包括:
⑴"直接吸收可见光的新型光催化剂的制备及其反应机理(03-05)",国家自然科学基金项目,项目负责;
(2)"多孔硅中量子纳米团簇组装材料的研究〈00-02〉",项目负责,福建省自然科学基金项目;(3)"多孔硅的电致发光及其电子特性〈96-98〉",项目负责,福建省自然科学基金项目;(4)"多孔硅的研究〈93-95〉",项目负责,福建省自然科学基金项目;
在多孔硅及其组装纳米材料的系列研究中,研制出具有国内先进水平的光伏器件和湿敏器件;利用纳米组装技术合成的光催化剂,率先利用微波场助光催化技术,显著地提高了光催化氧化的量子效率。
李芳柏
研究员,环境化学专业博士,博士生导师。
广东省生态环境与土壤研究所副所长。
研究方向为:
污染控制化学。
(1)土壤铁锰氧化物及其界面有机污染物的生物-非生物转化耦合过程
(2)自然环境中有机污染物的光化学降解过程与机理
(3)土壤复合污染控制与修复技术的应用基础研究
(4)二氧化钛光催化环境技术的应用基础研究
刘平
福州大学化学化工学院教授
微量还原性气体对光催化氧化影响的研究经费100万项目来源:
国家科技部、第一人完成该项目 2006H0086光催化技术平台建设经费300万来源:
省科技厅、第一人完成该项目
福建省光催化研究中心经费2200来源:
省发改委、第二人完成项目
安太成
广东省环境资源利用与保护重点实验室副主任。
中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室研究员,博士生导师。
主要开展环境光化学降解毒害有机物动力学及其降解机理的研究以及一系列环境中持久性和挥发性毒害有机物的光催化和环境光化学降解的模拟实验。
目前主要从事新型高效光催化剂的研制及其环境中毒害有机污染物在环境矿物界面的光催化降解方面的研究工作。
付宏刚
现任黑龙江大学副校长,黑龙江大学化学化工与材料学院教授、院长,黑龙江省重点学科(无机化学学科、博士点)学科带头人,功能材料黑龙江省高校重点实验室学术委员会主任。
主要从事无机化学和物理化学学科中的材料结构理论研究、半导体纳米材料和介孔材料的设计合成及光电性质研究等领域的研究工作
熊亚
博士,教授,博士生导师,中山大学环境工程系系主任
主要研究方向
(1) 高级氧化理论与技术
(2)环境超分子技术及其应用
(3)工业废水深度处理与回用技术
(4)清洁生产理论与技术