中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究室王爱琴

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王爱琴,大连化物所研究员。1968年出生于内蒙古，1986-1993年就读于大连理工大学石油化工系，分别获学士和硕士学位。之后到大连化物所工作，并于2001年获得大连化物所博士学位，2003年被聘为副研究员，2009年被聘为研究员。曾先后到香港城市大学、台湾大学从事博士后研究。现任航天催化与新材料研究室肼分解催化剂课题组副组长。承担国家973计划、国家自然科学基金等多项课题，发表SCI论文100余篇.

姓名        王爱琴        性别        女               
职称        研究员        学科        化学物理               
类别          研究员；博士生导师               
学历          博士研究生               
电话          +86-0411-84379348 84685940(FAX)               
  Email          aqwang@dicp.ac.cn               
地址          大连市中山路457号    116023     

教育背景
1990年毕业于大连理工大学，获工学学士学位；
1993年获大连理工大学工学硕士学位；
2001年获大连化学物理研究所物理化学博士学位


工作简历
1993-1997：大连化学物理研究所研习员
2001-2003：大连化学物理研究所助理研究员
2003-2005：台湾大学博士后
2005-2008：大连化学物理研究所副研究员
2009-：    大连化学物理研究所研究员
      
主要研究方向：
☆ 生物质的催化转化
作为化石能源的替代品，可再生的生物质资源在未来的能源结构中将占有重要的比重。生物质的催化转化是将生物质转化为燃料和化学品的有效手段。我们在该领域的研究兴趣主要包括：环境友好的纤维素水解方法的探索；纤维素氢化转化制多元醇的催化反应研究；甘油的催化转化研究等。
☆ 纳米催化
负载型催化剂通常是由1-10纳米的金属粒子高分散于氧化物上构成。纳米粒子的尺寸、形貌、化学组成是影响催化剂性能的主要因素。我们的研究兴趣包括纳米粒子的可控制备、特别是双金属纳米催化剂的化学组成、结构、形貌等的可控调变，从而实现对催化性能的调控。所涉及的反应包括与能源和环境密切相关的选择氧化、选择加氢。
☆ 新型有序介孔材料的制备和应用探索
孔道排列有序的介孔材料在吸附、分离、催化等领域具有广阔的用途。我们的兴趣主要集中于新型有序非硅基介孔材料的合成和应用，如有序介孔氧化铝、有序介孔碳、以及有序介孔过渡金属氧化物材料。
代表性论文：
1. Qiao Botao, Wang Aiqin, Yang Xiaofeng, Allard Lawrence F., Jiang Zheng, Cui Yitao, Liu Jingyue, Li Jun, Zhang Tao, Single-atom catalysis of CO oxidation using Pt1/FeOx. Nature Chem., 2011, 3, 634-641.
2. Qiao Botao, Wang Aiqin, Lin Jian, Li Lin, Su Dangsheng, Zhang Tao, Highly effective CuO/Fe(OH)x catalysts for selective oxidation of CO in H2-rich stream. Appl. Catal. B, 2011, 105, 103-110.
3. Pang Jifeng, Zheng Mingyuan, Wang Aiqin, Zhang Tao, Catalytic hydrogenation of corn stalk to ethylene glycol and 1,2-propylene glycol. Ind. Eng. Chem. Res., 2011, 50, 6601-6608.
4. Liu Xiaoyan, Wang Aiqin, Li Lin, Zhang Tao, Mou Chung-Yuan, Lee Jyh-Fu, Structural changes of Au-Cu bimetallic catalysts in CO oxidation: In situ XRD, EPR, XANES, and FT-IR characterizations. J. Catal., 2011, 278, 288-296.
5. Liu Kuo, Wang Aiqin, Zhang Wansheng, Wang Junhu, Huang Yanqiang, Wang Xiaodong, Shen Jianyi, Zhang Tao, Microkinetic Study of CO Oxidation and PROX on Ir-Fe Catalyst. Ind. Eng. Chem. Res., 2011, 50, 758-766.
6. Xu Jinming, Wang Aiqin, Wang Xiaodong, Su Dangsheng, Zhang Tao, Synthesis, Characterization, and Catalytic Application of Highly Ordered Mesoporous Alumina-Carbon Nanocomposites. Nano Res., 2011, 4, 50-60.
7. Zhao Xiaochen, Wang Aiqin, Yan Jingwang, Sun Gongquan, Sun Lixian, Zhang Tao. Synthesis and electrochemical performance of heteroatom-incorporated ordered mesoporous carbons. Chem. Mater., 2010, 22, 5463-5473.
8. Pang Jifeng, Wang Aiqin, Zheng Mingyuan and Zhang Tao, Hydrolysis of cellulose into glucose over carbons sulfonated at elevated temperatures. Chem. Commun., 2010, 46, 6935-6937.
9. Ding Lining, Wang Aiqin, Zheng Mingyuan, Zhang Tao, Selective Transformation of Cellulose into Sorbitol by Using a Bifunctional Nickel Phosphide Catalyst. ChemSusChem, 2010, 3, 818-821.
10. Liu Kuo, Wang Aiqin, Zhang Wansheng, Wang Junhu, Huang Yanqiang, Shen Jianyi, Zhang Tao, Quasi In Situ 57Fe Mössbauer Spectroscopic Study: Quantitative Correlation between Fe2+ and H2 Concentration for PROX over Ir−Fe/SiO2 Catalyst. J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 8533-8541.

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张涛/王爱琴团队综述：单原子催化剂在绿色精细化学品合成中的应用

中国科学院大连化学物理研究所王爱琴、张涛团队总结了单原子催化剂特殊的几何/电子效应以及在精细化学品合成中的研究进展，并对单原子催化剂未来的应用前景进行了展望。

精细化工产品种类多，附加值高，用途广，产业关联度大，直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域，是国民经济不可或缺的重要组成部分。传统的精细化学品合成方法存在很多问题：使用的均相催化剂难以分离；产生的副产物污染环境；生产过程工艺复杂，步骤多，能耗大。据统计，每生产1吨精细化工品，就会产生19吨废料。因此，开发新一代低成本、绿色、高效和稳定的催化剂具有重要意义。

“单原子催化”的概念由大连化学物理研究所的张涛院士团队、清华大学的李隽教授及美国亚利桑那州立大学的刘景月教授于2011年共同提出（Nat Chem 2011; 3: 634）。在短短七年的时间里，“单原子催化”迅速成为催化领域的研究前沿。作为一种特殊的负载型金属催化剂，单原子催化剂以其均一的活性位结构，有望架起多相催化和均相催化的桥梁。单原子催化剂独特的几何和电子特性，使其在诸多反应中表现出与传统均相催化剂相当或更加优异的活性和选择性，同时又具有多相催化剂易于分离的优势。因此单原子催化剂有望在精细化学品的绿色合成中发挥重要作用。

在过去几年中，越来越多的研究结果表明，单原子催化剂在精细化工品的绿色合成中大有可为。例如在芳香硝基化合物的选择加氢制芳胺（如图所示）、不饱和醛/酮化合物的选择加氢制备不饱和醇、醇选择氧化制醛/酮、苯选择氧化制苯酚、氢甲酰化反应、硅烷基化反应等多种精细化学品合成反应中，单原子催化剂都表现出优于传统纳米催化剂的活性、选择性或稳定性。特别是对于贵金属催化剂而言，单原子催化剂的金属原子利用率达到100%，在催化剂成本上具有明显的优势。

《国家科学评论》最近发表了由中国科学院大连化学物理研究所王爱琴、张涛团队撰写的“单原子催化剂在绿色精细化学品合成中的应用”综述论文，总结了单原子催化剂特殊的几何/电子效应以及在精细化学品合成中的研究进展，并对单原子催化剂未来的应用前景进行了展望。

文章信息：

Leilei Zhang, Yujing Ren, Wengang Liu, Aiqin Wang, Tao Zhang, Single-atom catalyst: a rising star for green synthesis of fine chemicals[J], Natl Sci Rev 2018; 5: 653–672

https://doi.org/10.1093/nsr/nwy077

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中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究室研究员王爱琴和中科院院士张涛团队受邀撰写了题为Selective Hydrogenation over Supported Metal Catalysts: From Nanoparticles to Single Atoms 的综述文章。
　　选择性加氢是指当反应物中含有两种可还原官能团时，其中靶向官能团被加氢而另一种不受影响的过程，在石油化工（如烯烃中微量炔烃/二烯烃的去除）及精细化工等行业中有广泛的应用。由于传统纳米催化剂上常发生过度加氢现象，所以高选择性地获得目标产物仍存在巨大挑战。
　　研究表明，在选择性加氢反应中，通过调变催化活性中心的几何结构来减弱非靶向官能团的吸附强度是改善选择性的有效手段。研究者由此提出了“active site isolation”策略。论文综述了在炔烃、α,β-不饱和醛/酮和硝基苯乙烯选择性加氢反应中实现“active site isolation”策略的方法，包括对传统纳米催化剂进行修饰（如吸附含N/S/P原子的有机物，以金属氧化物或炭材料对纳米颗粒进行部分包埋，以孔道规整、孔径可调的多孔材料对纳米颗粒进行封装等）以及构筑单原子催化剂（包括负载型单原子，单原子合金/金属间化合物）。文章评述了各种方法的优劣，并对该领域的发展进行了展望。

　　王爱琴和张涛团队一直致力于高分散催化剂在选择性加氢反应中的研究，并陆续研制出Pt1/FeOx（Nat. Commun. 2014, ；Green Chem. 2016, ；Chem. Sci. 2017, ；Nat. Commun. 2019, ），Pd-Au(Ag, Cu)/SiO2（ACS Catal. 2015, ；ACS Catal. 2017, ），Pd/ZnO（ACS Catal. 2016, ）和Co-N-C（Chem. Sci. 2016, ）等多种单原子催化剂，以及Au/ZnAl-HT（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, ；J. Catal. 2018, ），Ni/AC（Chem. Commun. 2017, ）等纳米催化剂。以上催化剂在乙炔、3-硝基苯乙烯等选择性加氢反应中表现出优良的催化性能，其中，单原子催化剂Pt1/FeOx在3-硝基苯乙烯选择性加氢反应中，以及Pd/ZnO在乙炔选择性加氢反应中是迄今为止文献报道的活性和选择性最优的催化剂。
　　该综述文章发表在Chemical Reviews上。上述工作得到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项（B）“能源化学转化的本质与调控”和国家重点研发计划项目等的资助。