东北大学理学院化学系孙宏滨

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孙宏滨，东北大学 , 副教授，博士研究生导师 (物理化学，应用化学，化学工程)。2000年清华大学化学系毕业，2006年获得清华大学博士学位。研究兴趣：催化化学 , 杂环化学 , 材料化学 , 有机合成 , 化学工程。

本课题组每年招收3-4名学术型和专业型硕士研究生，1-2名博士研究生。

孙宏滨

副教授

专业方向：物理化学

研究领域：

催化化学；绿色化学；精细化学品合成工艺；复合纳米材料；高级氧化技术处理废水；重金属离子的吸附及资源化利用；电化学储能；

联系方式：

东北大学理学院化学系，辽宁省沈阳市和平区文化路3-11号 东北大学化学馆201室

受教育经历：

2000/09-2006/06，清华大学，化学系，博士

1996/09-2000/07，清华大学，化学系，学士

工作经历：

主要研究工作：

目前的科研工作主要有以下几个方向：一是催化合成反应方法的研究，利用含金属元素无机化合物作为催化剂，研究C-X（X=C, N, O）键的生成与断裂反应，开发化合物的新型催化合成反应方法。二是致力于催化氢转移反应催化剂的开发，合成各种新型的复合纳米粒子作为催化材料，并深入研究反应的内在机制；三是研究电化学氧化方法去除水中污染物，开发新的电极材料以及反应工艺。

]主持的科研项目：

• 国家自然科学基金项目：21003018 Bi、Fe无机盐催化的C-N键生成反应在杂环合成中的应用研究（19万，2011.1~2013.12）
• 中央高校基本科研业务费：N130405005 连续流微反应器在催化杂环化合物合成反应中的应用研究（10万，2014.1~2015.12，结题）
• 发明专利：
  CN201410337292.8，一种“三循环”式无废水制备苯氧乙酸的方法
  代表性论文：
  [1] Ai Y, Hu Z,Sun H*, et al. Egg-like magnetically immobilized nanospheres: A long-lived catalyst model for the hydrogen transfer reaction in a continuous-flow reactor[J]. Nano Research, 2018.11: 287-299[2]
  [2]Sun H*, Ai Y, Li D, et al. Bismuth iron oxide nanocomposite supported on graphene oxides as the high efficient, stable and reusable catalysts for the reduction of nitroarenes under continuous flow conditions[J]. Chemical Engineering Journal, 2017, 314: 328-335.[3]
  [3] Zhou J, Li Y N,Sun H*, et al. Porous Silica-Encapsulated and Magnetically Recoverable Rh NPs: a Highly Efficient, Stable and Green Catalyst for the Catalytic Transfer Hydrogenation with “Slow-Releasing” of Stoichiometric Hydrazine in Water[J]. Green Chemistry, 2017.[4]
  [4] Lei Liu, Yongjian Ai, Qionglin Liang, andHong-Bin Sun, et al. Recyclable Acid–Base Bifunctional Core–Shell–Shell Nanosphere Catalyzed Synthesis of 5-Aryl-1H-1,2,3-triazoles through the “One-Pot” Cyclization of Aldehydes,Nitromethane,and Sodium Azide. ChemCatChem 2017,9,3131-3137.[5]
  [5] Ai Y, Liang Q,Sun H*, et al. 3D Porous Carbon Frameworks Stabilized Ultra Uniform Nano γ‐Fe2O3: An Exquisite Catalyst System[J]. Chemistry–An Asian Journal, 2017.[6]
  [6] Dong Li, Lei Liu,Hong-bin Sun, Gang Zhang, et al. A flow strategy for the rapid, safe and scalable synthesis of N-H 1,2,3- triazoles via acetic acid mediated cycloaddition between nitroalkene and NaN3. Tetrahedron 73 (2017) 3959-3965.[7]
  [7] Qi L, Li Y, Liu L,Sun Hong-bin, Niu Dun, et al. Immobilizing Multifunctional Fe2O3‐SnO2Nanoparticles to Carbon Nanospheres: An Extremely Active and Selective Catalyst for Hydrogen Transfer Reaction. ChemistrySelect, 2017, 2(27): 8288-8295.[8]
  [8] Yongjian Ai , Lei Liu,Hong-bin Sun, Qionglin Liang. Noncovalently functionalized carbon nanotubes immobilized Fe-Bi bimetallic oxides as a heterogeneous nanocatalyst for reduction of nitroaromatics. Nano-Structures & Nano-Objects 10 (2017) 116-124.[9]
  [9] Tang Z, Zhou J,Sun H*, et al. Preparation of Ti/Sb-SnO2-GO/PbO2 Electrode and Its Application in Electrochemical Oxidation Treatment of Ultralow-Concentration Residual Hydrazine in Water[J]. Int. J. Electrochem. Sci, 2017, 12: 4465-4478.[10]
  [10] Zhou J, Chen Z,Sun H*, et al. Rhodium Nanoparticles Loaded on Carbon‐Wrapped Fe3O4 Sphere: an Efficient, Stable and Magnetically Recoverable Catalyst for the Catalytic Transfer Hydrogenation of Nitroarenes in Water[J]. ChemistrySelect, 2017, 2(23): 6762-6766.[11]
  [11] 周俊杰, 唐志珂,孙宏滨*, 等. 连续流微反应器中 CuCN-TsOH 催化合成 2-芳基-4, 5-二氢-1H-咪唑啉[J]. 有机化学, 2016, 36(11): 2662-2669.[12]
  
  

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2018年自然科学基金面上项目-铁纳米氧化物应用于选择性催化氢化及氢转移反应的研究
批准号        21872020        学科分类        催化剂设计和制备 ( B020102 )
项目负责人        孙宏滨        负责人职称                依托单位        东北大学
资助金额        65.00万元        项目类别        面上项目       
研究期限        2019 年 01 月 01 日 至2019 年 12 月 31 日

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纳米技术的发展大大提高了人们对催化剂的理解。值得注意的是，一些纳米催化剂在制备过程中可能会产生单原子成分，由于表征技术的限制，这些成分没有被发现。随着同步辐射和球差校正电子显微镜表征技术的发展，研究人员有了表征单原子（SAs）精细结构的有效平台。此后，单原子催化剂（SACs）在各种反应中得到了明显的应用，包括N₂还原反应、CO氧化、电催化水分解反应、催化加氢和氢转移等，显示出了高原子效率和独特的催化性能。最近，前沿研究报告指出，一些优秀的催化剂不仅含有纳米颗粒（NPs），还含有单原子，NPs和SAs之间的协同效应能显著提高催化性能。在这有一个假设，在许多情况下，单原子在纳米粒子的形成过程中不可避免地会产生。受限于同时代的表征方法，许多纳米粒子催化剂可能含有未被发现的单原子，它们的作用可能被忽略了。因此，在一些情况下，确定纳米粒子和单原子的共存是非常重要的，并同时阐明纳米粒子和单原子的作用将有助于更好地理解催化反应机制。

          通过简单原位热解三聚氰胺与四水合钼酸铵的混合物制备出具有协同作用的MoSAs-MoO2@NC催化剂，采用AC-HAADF-STEM和XAFS等表征手段探明催化剂的微观结构与组成，通过动力学分析、水合肼分解、DFT计算和电化学测量揭示H*迁移过程及协同机理。
         东北大学孙宏滨教授联合内蒙古大学张江威、武利民教授、中国科学院金属研究所黄飞博士、洛阳理工学院胡泽楠博士报告了一种由Mo单原子（SAs）和MoO2纳米粒子（NPs）组成的协同催化剂（MoSAs-MoO2@NC），该催化剂是用来理解单原子怎样贡献纳米催化剂的一个确切模型。实验结果和密度泛函理论计算都显示，氮掺碳上的Mo SAs提供了硝基还原的反应区，而MoO2是分解水合肼产生H*的活性位点。由于Mo SAs和MoO2 NPs之间的协同作用，这种催化剂在防脱氯转移加氢过程中表现出类似贵金属的催化活性（4分钟内转化率为100%）。此外，在没有氢源的情况下，催化剂上的氢迁移被电化学测试所验证。这项工作为单原子共存在纳米催化剂中的进一步研究提供了一个模型。


        文章信息:Hu Z-N, Ai Y, Zhao Y, et al. Determining the contribution of Mo single atoms components in MoO2 nanocatalyst in transfer hydrogenation. Nano Research, 2023, 16(2): 2302-2310. https://doi.org/10.1007/s12274-022-5277-3.