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申报领域 化学 申请类别 A 新世纪优秀人才支持计划申 请 书 申 请 人: 孙建敏 专业技术职务: 教授 所在学校: 哈尔滨工业大学 通讯地址: 哈尔滨市南岗区一匡街2号 联系电话:申请日期: 2009.8.8 主 管 部 门: 工业和信息化部 中华人民共和国教育部制填写说明一、编写前要仔细阅读新世纪优秀人才支持计划实施办法。二、编写要严肃认真、实事求是、内容翔实、文字精炼。三、申请类别分为:A类 国内申请人;B类 海外申请人。四、“申报领域”包括: 1.数学;2.物理;3.化学;4.化工;5.农业;6.林业;7.电子科学技术;8.计算机与通讯;9.生物与基础医学;10.医疗卫生与临床;11.药学;12.中医药;13.能源; 14.资源;15.环境;16.传统材料;17.新材料;18.先进制造; 19.管理科学与工程(含工商管理);20.哲学、马克思主义、思想政治理论教育;21.经济学;22.法学;23.政治学、社会学、民族学;24.教育学、心理学;25.语言学、文学、新闻传播;26.历史学;27.艺术学、体育学。每份申请书选填其中之一。请在申请书、申请人清单上注明申报领域的具体类别,如“语言学、文学、新闻传播(文学)”。五、“专业技术职务”指受聘的专业技术工作岗位,如教授、副教授、研究员、副研究员等。六、如无特殊说明,本表各栏不够填写时,可自行加页。七、申请书页面用A4纸,于左侧加软封面装订成册(请不要用塑料封面或塑料文件夹)。申请材料(包括附件)一般不超过40个页码。一、简表申请人姓 名孙建敏性别女民族汉出生年月1972.6专业技术职务教授行政职务最终学位及授予国家或地区及学校博士,中国吉林大学研究方向绿色催化化学;功能材料合成与性能研究电子邮箱所在工作单位(院、系、所、实验室、中心)基础与交叉科学研究院通讯地址及邮编哈尔滨市南岗区一匡街2号,150080联系电话传真手人简历自大学填起起止年月地点学习、工作单位任职1989.9-1993.61993.9-1996.61997.9-2001.61996.7-1998.91998.9-2001.92000.4-2001.32002.11-2004.112001.9-2006.92006.10-2009.52009.1-至今2009.6-至今长春长春长春长春长春日本日本长春长春长春哈尔滨东北师范大学化学学院东北师范大学化学学院吉林大学化学学院吉林大学化学学院吉林大学化学学院关西学院大学北海道大学吉林大学化学学院吉林大学化学学院吉林大学化学学院哈尔滨工业大学基础与交叉科学研究院本科硕士研究生博士研究生助教讲师研究员外国人特别研究员副教授教授博士生导师教授主要学术任职国家自然科学基金委员会通讯评议专家国际杂志Catalysis Today, Catalysis LettersIndustrial & Engineering Chemistry Research等评审专家国内杂志高等学校化学学报物理化学学报的评审专家二、主要教学和科研工作经历科研经历:(1)“环状碳酸酯的催化合成新工艺:由烯烃、CO2 一锅法直接合成(20603011)”,国家自然科学基金,研究日期:2007.1-2009.12, 项目负责人,进行中。(2) “简单经济的苯乙烯环状碳酸酯的催化合成新方法(20543005)”,国家自然科学基金,研究日期:2006.1-2006.12, 项目负责人,已完成。(3)“重油高效转化与优化利用的基础研究(2004CB217804)”,科技部973项目子课题,研究日期:2005-2010年,本项目第四课题研究主要学术骨干,进行中。(4)“高温合成超稳介孔分子筛催化材料”,国家自然科学基金,研究日期:2004.1-2006.12,主要参加者,已完成。(5) “CO2 的活化转化-绿色合成有机化工产品”,日本科学技术振兴会外国人特别研究项目JSPS,研究日期:2002.11-2004.11, 负责人,已完成(6) “新型洁净催化氧化材料的合成与性能研究”,教育部留学回国人员科研启动基金,研究日期:2002.1-2004.12,项目负责人,已完成。(7) “利用分子氧实现洁净催化氧化研究(202CX094)”,吉林大学创新基金,研究日期:2003.1-2004.12,项目负责人,已完成。(8) “缓型铵型化肥的制备方法”,吉林大学校内重大项目启动基金,研究日期:2003.1-2004.12,项目负责人,已完成。(9) “金属配位化合物的合成及性能研究”,日本关西学院-吉林大学交流合作基金,研究日期:2000.4-2001.3,主要参加完成人, 已完成。(10) “从纳米到毫米级尺寸分子筛定向合成与催化性能”,国家自然科学基金,研究日期:1998.1-2000.12,第三参加者, 已完成。(11) “环境净化用新型分子筛材料的研制(7150040210)”,科技部863项目,研究日期:1997.1-2001.12,主要参加者,已完成。教学经历:2007.9-2008.1 在吉林大学化学学院承担07级研究生无机合成化学教学任务2006.9-2007.1 在吉林大学化学学院承担06级研究生高等无机化学的教学任务1996.9-2009.1 在吉林大学化学学院承担各届本科生的基础无机化学实验课主讲,无机与分析化学课辅导答疑的教学任务三、目前正在承担的主要科研任务(不超过10项)项目编号项 目 名 称经费(万元)起止年月负责或参加项目来源20603011环状碳酸酯的催化合成新工艺:由烯烃、CO2 一锅法直接合成252007.1-2009.12负责国家自然科学基金2004CB217804重油高效转化与优化利用的基础研究1202005.1-2009.12参加科技部973项目子课题四、近五年主要创新成果、创新点及其科学意义、经济社会效益,国内外同行评价(需附相关证明复印件)1.CO2 的固定和转化利用绿色合成有机化工产品:CO2 是碳和含碳化合物氧化的最终产物,是主要的温室气体之一。同时,CO2也是地球上最丰富的C1资源之一,具有储量大、安全无毒和价廉易得等优点。因此,CO2资源利用具有重大的经济和环境意义。以CO2为原料合成一些绿色有机化工产品,是当今化学工作者研究的热门课题之一。但是由于CO2的惰性,利用CO2资源制备绿色化工产品仍是现代具有挑战性的研究课题。从CO2与环氧化物出发合成环状碳酸酯是目前CO2资源化利用最典型的成功事例之一,如果在反应过程中不使用有机溶剂,则该过程将是一个符合绿色化学标准的原子经济反应。得到的环状碳酸酯将广泛应用于纺织、印染、高分子合成以及电化学方面,同时在药物和精细化工中间体的合成中也占据重要地位。主要学术成绩:在CO2加成苯环氧化物制备苯乙烯环状碳酸酯的研究中,由于苯环氧化物的活性较低,因此目前研究工作得到的催化体系反应条件都比较苛刻。如需要高温、高压、反应时间长、需要使用有机溶剂等,同时得到的目的产物苯乙烯环状碳酸酯的产率和选择性很低。在我们的研究工作中,开发了Lewis 酸与离子液体组合的二元催化反应体系,对于苯环氧化物的CO2加成具有极好的催化效果。该催化过程是一个典型的“原子经济”反应过程,原料的利用率为百分之百,没有任何副产物生成。离子液体无蒸汽压,无毒,可重复使用,它的使用属于典型的绿色化学。此反应体系跟目前已经报道的相关工作相比具有下列的优点:反应温度温和、时间短、反应所需CO2压力低且反应中不使用任何有机溶剂,对环境极其友好。此项研究成果发表在国际催化高档期刊、中。同时以CO2 为原料绿色合成环状碳酸酯的工作被特邀在 上做了综述, 并且该综述连续四年(2005-2008年)被评为该期刊引用率最高的25篇期刊之一(a “Top 25” hottest article from Jounal of Organometallic Chemistry (JOM) as published 2005-2008),该项工作得到国内外同行的高度评价,目前被国际化学类顶级期刊如、等引用达53次。创新点:在CO2 固定合成碳酸酯的研究中开发了Lewis 酸-离子液体的催化剂体系。离子液体催化剂的应用既解决了目前所使用的催化体系反应条件苛刻、目的产物选择性低的缺点,同时也有利于催化剂与产品的分离、回收和再利用。属于典型的绿色化学范畴2.开创了由烯烃、CO2 “一锅法”直接制备碳酸酯的新思路不论从国内国外目前的研究现状看,环状碳酸酯的制备主要都采用环氧化物与CO2环加成反应来制得,其价格和制备成本较高。因为环氧化物主要来自烯烃的环氧化反应。因此如果能从烯烃直接一步制备环状碳酸酯,将具有很大的经济价值和广阔的市场前景。尽管该制备路线具有合成过程简单,合成路线经济的优点,但是目前国内外对反应的研究还没有广泛开展。现在只有几个研究小组在这方面作了一些零星的工作。如意大利的Aresta等采用均相铑催化剂和金属氧化物催化剂催化合成苯乙烯环状碳酸酯,由于苯甲醛和苯甲酸副产物的大量生成,使目的产物苯乙烯环状碳酸酯的产率极低(4%)。印度的Srivastava等采用两步合成法制备苯乙烯环状碳酸酯。第一步采用TS-1 、Ti-MCM41 作环氧化反应的催化剂催化环氧化反应,在环氧化反应结束后,打开反应器,加入助催化剂及CO2进行第二步的环加成反应。虽然产率有所提高(13),但是两步合成法显然不适合工业应用。因此开发适合新合成体系的催化剂来制备高产率、高选择性的环状碳酸酯是解决国内对环状碳酸酯需求增大的手段,将产生很大的经济效益和市场前景。这正是本项课题开展的目的意义所在。主要学术成绩:我们在研究中探索开发了离子液体催化剂,其对一步合成环状碳酸酯同样具有很好的催化活性。如以季铵盐离子液体叔丁基溴化铵为催化剂,在优化的反应条件下碳酸酯的产率达到38%,比目前其他研究者所得到的产率要高得多。该项工作发表在 上。该工作自2004年发表以来,国内外科研工作者陆续引用作者在此方面的文献,在此方面先后开展了许多由烯烃、CO2直接制备碳酸酯的研究工作。纳米金催化材料是催化化学领域新兴的研究热点之一,近年来受到国际化学界的广泛关注,纳米金催化材料新催化性能的开发则是其中的重要研究内容。在我们的研究中发现纳米金催化材料和溴化锌/离子液体组成的复合催化体系可以作为高效的催化材料应用于烯烃直接氧化碳酰化制环状碳酸酯,是当前研究中最高效的环状碳酸酯合成催化剂之一。上述结果发表在催化类最高档次的期刊杂志上。我们的研究成果在国际大会第3届亚太催化大会国际亚太化工大会第五届世界氧化催化大会第八届二氧化碳利用国际大会第十届二氧化碳利用国际大会上做了发表宣讲。创新点:由烯烃出发以“一锅”合成法制环状碳酸酯与目前广泛应用的从环氧化物出发制备环状碳酸酯的路线相比,实现了由价格低且易得的原料烯烃出发合成价格昂贵的有机产品-环状碳酸酯的新思路;而且具有反应路径短、工艺先进、过程经济、清洁等优点。这种简单的、经济的绿色合成环状碳酸酯的方法为合成有机化学产品提供了新的研究思路。3 新型洁净氧化催化材料的合成及催化性能催化研究表明,许多重大催化发现都是与新型催化剂制备有直接或间接的关系。我们对一些催化氧化反应开展了催化剂设计制备,并研究其催化性能。主要学术成绩:随着对环境保护的日益重视,绿色催化化学是当前催化研究的热门工作之一。在这之中,利用双氧水为氧化剂,催化苯酚羟化制备苯二酚是典型的绿色催化反应。我们在水热条件下,合成了一系列新型的复合氧化物,催化研究表明在双氧水的存在下它们对苯酚羟化制备苯二酚具有很好的催化性能。 如Bi-V-Cu的复合氧化物对双氧水羟化苯酚制备苯二酚具有很好的催化性能,其详细结果发表在上。再如由水热法合成的羟基磷酸铜对苯酚双氧水氧化制苯二酚的催化反应活性相当于目前已经在意大利工业化的TS-1分子筛催化剂,但合成羟基磷酸铜的成本却比TS-1催化剂低得多。羟基磷酸铜不但对苯酚羟化显示出较高的催化活性,在其他氧化反应中也表现出了很高的活性。如对苯乙烯的以双氧水或氧气为氧化剂的环氧化反应催化活性也很高,同时对环氧化物的选择性较好。另外对大分子三甲基苯酚的羟化反应(其羟化产物三甲基对苯二酚是生产Vitamin E的重要中间体)也显示出TS-1所不具有的优越性(TS-1由于孔道的限制,不能对该大分子的氧化起催化作用)。这种高催化活性的小比表面积磷酸铜催化剂的开发,打破了小比表面积的材料催化活性低的传统观念。其系列结果发表在, 和。此研究结果也在第12届国际催化大会上作了特邀口头发表,得到了同行专家的认可。创新点:对于双氧水部分氧化制备苯二酚最典型的催化剂为TS-1分子筛催化剂,此催化剂具有高催化活性,产物较为单一的特点。但是它的晶体粒度小,催化剂与产物的分离较为复杂和催化剂的制备价格昂贵等缺点,限制了它们的进一步应用。我们将此催化反应的催化材料从分子筛催化剂扩展到表面积很小的复合氧化物,并发现在某些条件下磷酸铜等材料的催化活性很好,甚至高于TS-1分子筛催化剂。磷酸铜催化剂对环氧化物较高的选择性和对大分子三甲基苯酚羟化较好的催化活性,是TS-1分子筛催化剂所不具备的。另外,这些复合氧化物的晶体粒度都可控制,如我们可以定向合成出100-2000微米的磷酸铜晶体,这对于催化剂与催化产物的分离非常有好处,同时磷酸铜的合成成本是TS-1分子筛催化剂的1/10,较低的合成成本和催化剂的容易回收利用使其具有重要的工业应用前景。五、近五年重要论著及被引用情况(不超过10篇、部,其中5篇学术代表作附复印件;人文社会科学被引情况仅限CSSCI)论文、专著名称年份学术期刊或出版社名称(影响因子)卷(期)页作(著)者名次引用次数A novel route for synthesis of styrene carbonate using styrene and CO2 as substrates over basic resin R201 supported Au catalyst2009Catalysis Today(3.004)In pressIn press通讯作者0A facile, direct synthesis of styrene carbonate from styrene and CO2 catalyzed by Au/Fe(OH)3- ZnBr2/Bu 4NBr2009Catalysis Letters (1.867)129437-443通讯作者0Epoxidation of Styrene via Anhydrous t-Butylhydroperoxide by Supported Au/Fe(OH)32008Chemical Journal of Chinese Universities (0.592)29 (1)135-139通讯作者0A new route to direct synthesis styrene carbonate from styrene catalyzed by quaternary ammonium bromide2006Chemical Journal of Chinese Universities(0.592)27(8)1522-1525第一通讯作者1Development in the green synthesis of cyclic carbonate from carbon dioxide using ionic liquids(review)2005Journal of Organometallic Chemistry(1.866)690(15)3490-3497第一53A direct synthesis of styrene carbonate from styrene using Au/SiO2-ZnBr2/Bu4NBr catalyst2005Journal of Catalysis (5.167)230 398-405第一9A Highly Efficient Catalyst System of ZnBr2/n-Bu4NI for Synthesis Styrene Carbonate from Styrene2005Applied Catalysis A (3.19)287 221-226第一19Synthesis of styrene carbonate from styrene oxide and carbon dioxide in the presence of zinc bromide and ionic liquid under mild conditions2004Green Chemistry (4.542)6613-616第一35One-pot synthesis of styrene carbonate from styrene in tetrabutylammonium bromide2004Catalysis Today (3.004)93-95383-388第一8Direct oxidative carboxylation of styrene to styrene carbonate in the presence of ionic liquids2004Catalysis Communications (2.791)5 83-88第一17六、近五年授权发明专利及转让情况(附授权专利证书复印件)专利名称授权专利号年份授权国家或地区本人名次经济效益(万元)元)七、近五年获奖目录(限填国际学术性奖励、国家级科研或教学奖励以及省部级科研成果一等奖以上或者相当的奖励,并附证书复印件)获奖项目名称 奖励类别(等级)授予单位获奖时间本人排名高水热稳定和高催化活性的介孔材料及其功能化的研究2008年度高等学校科学研究自然科学二等奖教育部2009.1第三八、获资助后拟开展的主要研究内容、关键科技问题及预期成果超临界二氧化碳介质中介孔沸石催化材料的合成1. 主要研究内容:在化学工业中,80%以上的过程涉及催化技术,而催化材料是催化技术的核心。催化材料的研究和开发成为整个化学工业技术创新的核心内容之一,催化材料的创新推动着现代化学工业的不断革命。分子筛催化材料具有独特的孔道结构和大比表面积,它可以提供催化反应所需要的活性位,具有择形催化性质,是一种典型的微反应器。自上世纪六十年代开始将分子筛材料引入催化领域以来,分子筛材料就一直成为催化领域的重要研究方向。如Y型沸石分子筛在FCC反应中表现出了优良的催化性能,ZSM-5沸石分子筛作为一种良好的择形催化剂大量应用于石油炼制和石油化学工业中, BETA 和L型沸石分子筛表现出优异的烷基化和芳构化催化性能。尽管微孔沸石分子筛得到了广泛的应用,但是它的孔道结构也成为了限制其作为催化剂进一步应用的重要缺陷,尤其是反应物分子动力学尺寸超过了微孔沸石分子筛的孔径时这种缺陷则更加明显。因此人们想到合成具有较大孔径的微孔沸石分子筛,该材料既可以保留微孔结构又可以引入介孔,从而使微孔材料和介孔材料的优势在其身上得到很好的体现。由于介孔的引入有利于反应物和产物的扩散,使得介孔沸石分子筛的催化活性比传统水热方法合成的微孔沸石分子筛在烷基化1、裂化2、环氧化3、异构化4等反应中的活性要高。制备具有一定介孔含量的微孔沸石分子筛是目前一项热门的工作,如国际上K. Kaneko5, C. J. H. Jacobesen6, R. Mokaya7, T. Pinnavaia8, R. Ryoo9等研究小组和国内的吉林大学10、上海石化院 11、复旦大学 12、大化所13、北京石油大学14等单位科研组都作了一些这方面的研究工作。这些研究者从不同的角度出发,通过不同的合成路线和处理方法,得到了一些含有介孔的微孔沸石分子筛材料,但是昂贵的有机介孔模板剂的使用以及复杂的制备过程等因素大大限制了其在催化领域中的实际应用。因此引入新路线制备目前广泛使用的沸石催化剂或新结构的分子筛催化材料仍是当前催化研究和无机合成领域的热点课题15。随着科学技术的发展,人们对超临界流体性质的认识不断深入,超临界流体技术已经深入材料学科的诸多领域,特别近十年来,超临界流体在材料领域中的应用得到广泛重视。它的利用一方面可以取代有害溶剂的使用;同时利用超临界流体具有类似气体的扩散性、类似液体的溶解能力、界面张力为零等特性,采用超临界流体技术制备的材料往往具有其他技术所不具备的一些优点,而且可以制备一些其他技术难以或无法制备的特殊材料。超临界二氧化碳(scCO2)具有来源丰富、操作成本较低;真正的绿色溶剂、对人类和环境无害;临界点比较温和(Tc=31C, Pc=73.8 bar)等优点,所以是最常用的超临界流体。随着超临界流体技术的发展,超临界流体为无机多孔材料的制备提供了新的途径。如:H. Wakayama 等16-18以不同的活性炭为模板,利用超临界二氧化碳为溶剂,在助溶剂的协助下,制备了一系列如二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、金属铂的无机物纳米多孔材料。J. J. Watkins 等19利用scCO2对表面活性剂的膨胀作用,以嵌断共聚物(PEO-b-PPO-b-PEO)为模板,正硅酸乙酯为前躯物,制备了一系列孔径尺寸可控的介孔二氧化硅材料。R. Mokaya等20,21利用非离子表面活性剂稳定的CO2-H2O微乳液为模板合成了中空的SiO2球。S. Bag等22采用超临界CO2干燥处理技术制备了孔状半导体凝胶和干凝胶。另外,利用超临界流体具有很强的扩散性和界面张力为零等特性,可以制备一些负载型的复合材料。如H. Wakayama 等23采用超临界流体沉积技术制备以微孔、介孔为基体的复合材料,并在一定条件下得到了一些特殊结构的催化材料。国内北京化学所韩布兴、刘志敏研究组24,25开展了采用超临界技术在碳纳米管和聚合物中负载纳米组分的研究,制备了许多催化活性材料或功能材料。最近T. Tatsumi研究组26报道在钛硅分子筛TS-1的合成中加入(NH4)2CO3 作为crystallization-mediating agent (晶化调节剂),能够使得合成的TS-1分子筛中四配位的Ti含量增加,从而导致其在一系列醇、苯乙烯和苯的氧化反应中表现了很高的催化活性。吉林大学肖丰收研究组27以及R. Kumar等研究学者的工作28都表明在微孔和介孔分子筛的合成中加入无机阴离子如SO42-, CO32-等离子能导致分子筛的硅聚合度提高和结晶速度加快。在超临界二氧化碳体系中存在CO32-,因此从理论上分析在超临界二氧化碳中有可能快速地合成出分子筛,另外利用超临界二氧化碳的特殊性质有可能合成出结构不同于常规水热方法合成的沸石催化材料。但是目前为止还没有采用超临界流体为反应介质成功合成分子筛的研究工作。我们经过探索,首次创造性的采用超临界CO2的方法合成了MFI 结构沸石分子筛Silicalite-1。与传统的水热合成方法相比,采用超临界二氧化碳的方法所制备的MFI沸石分子筛的晶化时间大大缩短。同时我们在不使用有机介孔模板剂的情况下在微孔Silicalite-1沸石分子筛中引入了介孔结构,由于介孔的存在有利于反应物和产物分子的扩散,所以在环己酮肟的贝克曼重排反应的催化测试中表明,采用超临界合成的介孔Silicalite-1沸石分子筛比传统水热合成的Silicalite-1微孔分子筛表现了更好的催化活性。这些有趣的实验结果证明了在超临界条件下确实能够合成出沸石分子筛,并且制备的沸石分子筛具有传统方法所不具备的介孔结构,从而导致催化性能的提高,这些结果具有重要的科学和实际应用意义。尽管申请者在此方面的研究工作已经取得了一些有意思的实验结果,但是无论从广度还是深度上讲它都处于起步阶段,且大多数有意义的探索性工作仍然没有深入展开,如:自1983年钛硅分子筛TS-1合成以来,由于其在一系列苯酚、醇、烯烃等的洁净氧化反应中表现出很好的催化活性,标志着催化革命的又一里程碑。TS-1 分子筛也具有MFI结构,那么是否能在超临界二氧化碳中将Ti原子引入到分子筛的骨架中合成具有特殊结构的TS-1 分子筛呢?同时利用超临界二氧化碳的高扩散性等特点提高分子筛骨架中Ti的含量和四配位状态呢?那将对催化氧化反应工业应用带来更大的实际意义。同时我们是否可以将其他过渡金属掺杂到MFI骨架中得到具有酸性或氧化功能的催化材料呢?超临界CO2的路线是否可以应用于BETA和Y 等沸石分子筛的合成中,合成一些新结构、高催化性能的分子筛呢?超临界CO2在分子筛的形成中的作用机制又是如何呢?因此这是一个充满机会的研究领域。我们拟在以下四方面开展工作:1) 超临界CO2中过渡金属掺杂的M-ZSM-5(M=金属)分子筛的合成与结构表征:在前期研究工作中我们在超临界CO2中成功地合成了全硅的MFI结构的Silicalite-1分子筛,并且在不使用介孔模板剂的情况下在微孔MFI骨架中引入了介孔结构。我们在此工作基础上,在超临界CO2中向MFI骨架中引入具有催化功能的杂原子,可以调变其酸碱性或引入氧化和还原功能。如可以引入Al, Ga, Zr等使其具有酸性;引入Fe, V, Ti 等使其具有氧化性等。对上述引入杂原子M-ZSM-5 沸石催化材料进行结构表征,为进行结构与催化性能关系的研究奠定结构基础。2) 通过指标性的催化反应,研究超临界CO2中合成的过渡金属掺杂的M-ZSM-5分子筛催化性能:采用苯酚羟化和大分子1,3,5-三甲基苯酚羟化制取1,3,5-三甲基苯二酚的模型反应检测具有氧化性能M-ZSM-5(M=Ti, V, Mn, Fe等) 沸石催化材料的氧化性能;采用1,3,5-三异丙苯催化裂化反应考察含M-ZSM-5(M=Al, Ga, Zr)沸石的酸催化性能。3) 超临界CO2中BETA 沸石、Y沸石的合成与催化性能研究:将超临界CO2中分子筛的合成进行扩展研究,合成BETA 沸石、Y 沸石;采用苯和异丙醇的烷基化模型反应测定BETA沸石的催化性能;采用1,3,5-三异丙苯催化裂化反应考察Y沸石的催化性能。4) 超临界CO2中沸石催化材料的形成机理及孔形成机制的研究:采用原位红外、紫外光谱、核磁共振和电子显微技术等手段对超临界CO2中沸石催化材料的形成机理作一定的推测,同时探索超临界CO2在孔形成和分子筛形成中的作用,在分子层次上揭示沸石催化材料的催化活性位的组成、结构与催化性能的关系,为分子筛合成路线的创新提供理论指导。本项目的特色与创新之处1) 引入新路线制备目前广泛使用的沸石催化剂和新型分子筛催化材料是当前催化研究和无机合成领域的热点课题。我们利用超临界CO2的特殊性质,创造性地在超临界CO2中合成沸石分子筛,开创了分子筛催化材料的新合成方法。 2) 系统地研究超临界CO2中MFI、Y、BETA 等沸石分子筛的晶化过程,探讨超临界CO2的作用机理。采用原位光谱技术等手段从分子水平上理解超临界CO2介质对分子筛的形成、结构和催化性能的影响,属于该领域的研究前沿。主要参考文献:1. C. H. Christensen, K. Johannsen, I. Dchmidt, C. H. Christensen J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13370.2. Q. Lei, T. B. Zhao, F. Y. Li, L. L. Zhang, Y. Wang, Chem. Commun. 2006, 1769.3. I. Schmidt, A. Krogh, K. Wienberg, A. Carlsson, M. Brorson, C. J. H. Jacobsen, Chem. Commun. 2000, 2157.4. R. Srivastava, M. Choi, R. Ryoo, Chem. Commun. 2006, 4489.5. Y. Tao, H. Kanoh, K. Kaneko, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6044.6. C. J. H. Jacobsen, C. Madsen, J. Houzvicka, I. Schmidt, A. Carlsson, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7116.7. Z. Yang, Y. Xia, R. Mokaya, Adv. Mater. 2004, 16, 727.8. H. Wang, T. J. Pinnavaia, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7603.9. M. Choi, S. H. Cho, R. Srivastava, C. Venkatesan, D. H. Choi, R. Ryoo, Nat. Mater. 2006, 5, 718.10. F.-S. Xiao, L. F. Wang, C. Y. Yin, K. F. Lin, Y. Di, J. X. Li, R. R. Xu, D. S. Su, R. Schlgl, T. Yokoi, T. Tatsumi, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 3090.11. H. B. Zhu, Z. C. Liu, Y. D. Wang, D. J. Kong, X. H. Yuan, Z. K. Xie, Chem. 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