大连理工大学化学学院石川

yangtao

石川，大连理工大学化工与环境生命学部化学学院，教授，博士生导师。教育部“新世纪优秀人才”，辽宁省高等学校优秀青年骨干教师，辽宁省百千万人才工程##层次。主要从事气态污染物的催化转化及与能源相关的小分子活化与转化研究, 在两个研究方向上均取得了突出成绩：主持6项国家自然科学基金，主持和参加国家“十五”“863”计划项目3项，主持6项辽宁省科学技术基金2项，参加国家自然科学基金重点项目2项，共同负责国际合作项目（中德）1项。相关研究结果发表在国际顶级期刊Science（DOI: 10.1126/science.aah4321），Nature（DOI:10.1038/nature21672）及ACS Catalysis、App. Catal. B: Environmental 等专业期刊上。工作多次受到了Chemical & Engineering News及Chemistry World等媒体的特别关注和报道，具有重要国际影响力。


石川教授 博士生导师 硕士生导师
性别： 女
毕业院校：大连理工大学
学位： 博士
在职信息：在职
所在单位：化学学院
学科：物理化学

教育经历
1991.9 -- 1993.7大连工业大学       精细化工
1989.9 -- 1991.7大连市第二十高级中学       理科
1996.9 -- 2001.12大连理工大学       应用化学       博士
工作经历
1993.7 -- 2004.4大连轻工业学院      教师、研究室主任
2004.4 -- 至今大连理工大学      教师
研究方向[1] 主要从事气态污染物的催化转化及与能源相关的小分子活化转化研究

xiaxuetian

2018年自然科学基金面上项目-纳米尺度下冷等离子体与过渡金属碳化物基催化材料耦合作用于CO2的可控活化与转化
批准号        21872014        学科分类        选择性有机反应 ( B020103 )
负责人        石川        职称                单位名称        大连理工大学
资助金额        66万元        项目类别        面上项目        起止年月        2019年01月01日 至 2022年12月31日

mimang

从提升非贵金属氧化物催化剂低温甲醛催化活性角度出发，建立了碱金属改性钴锰氧化物体系。碱金属Na和K掺杂改性后的CoMn氧化物的甲醛氧化活性大幅提升，能够在反应气氛为80 ppm HCHO/21%O2 /H2O（RH=50%）/N2，60 ℃和高空速(60,000 h–1)条件下，将甲醛完全氧化为二氧化碳和水，且室温条件下的转化率高达23%，是目前非贵金属氧化物用于甲醛氧化反应活性最高的催化剂之一。根据表征结果可知，碱金属K的掺杂的主要作用是：1）使催化剂表面产生更多活性氧物种，因为催化氧化甲醛性能与表面活性氧物种的含量直接相关。2）K的存在能够促进H2O解离为OH物种，为甲醛氧化提供另一条反应途径。表面OH物种是提升HCHO氧化活性的关键因素，水的存在主要调变了CoMnK催化剂上低温甲醛氧化反应路径并降低了甲醛氧化反应活化能。相关工作以“New insights into alkaline metal modified CoMn-oxide catalysts for formaldehyde oxidation at low temperatures”为题发表在Appl. Catal., A 596 (2020) 117512（https://doi.org/10.1016/j.apcata.2020.117512），Catal Sci Technol（https://doi.org/10.1039/D0CY00857E）。

xiehui

基于课题组前期发现的碳化钼基催化材料优异的活化H2O分子（Science 2017, 357, 389–393；Nature 2021, 589, 396-401）和CO2分子的催化性质（ACS Catal.2017, 7, 912−918；Chem 2020, 6, 3312-3328），最近团队发现了基于Mo2C-Ni强相互作用Ni纳米颗粒经再分散过程形成高效Ni-Mo2C界面，并将其与冷等离子体耦合用于低温甲烷干重整（DRM）反应，取得了重要进展。

       甲烷-二氧化碳重整反应（DRM）能够同时转化CH4和CO2两种稳定小分子制取合成气（H2和CO），生产的合成气可以用于化工原料生产高附加值的化学品，提供了一条综合利用碳源、氢源，同时转化两种难活化能源小分子，并消除两种主要温室气体的技术路线，具有经济、环保、科学的多重研究价值。本项工作主要针对传统热催化DRM反应过程温度高、Ni基催化剂高温易团聚、易积碳，以及单一等离子体活化产物选择性低等难题，将等离子体与Ni-Mo2C界面催化材料耦合，突破热力学平衡限制，降低反应温度，实现温和条件下CO2和CH4高效转化。
       文章通过巧妙的实验设计，揭示了β-Mo2C在催化剂结构、放电性质和反应性能方面起到的作用：（i）由于Ni与β-Mo2C间的强相互作用，促进了Ni纳米颗粒的再分散，高度分散的Ni NPs是反应的活性中心；（ii）β-Mo2C有效提高了实际放电功率以及协同模式下的能量利用效率；（iii）β-Mo2C的加入明显提高催化剂对CO2的活化能力，抑制积碳，延长催化剂寿命。在无额外热源条件下，等离子体耦合Mo2C-Ni/Al2O3催化剂实现了CH4和CO2高效转化。该研究工作为提高温和条件下等离子体催化DRM反应活性、稳定性和能量效率提供了一条切实可行的途径。上述研究成果刚刚发表于Applied Catalysis B: Environmental期刊上（DOI：10.1016/j.apcatb.2021.120779）
       大连理工大学博士生刁亚南为论文第一作者，该项工作得到科技部国家重点研发计划（2017YFA0700103）、国家自然科学基金（21872014、21932002、21902018）、辽宁省振兴计划（XLYC2008032）、中央高校基本科研基金（DUT20ZD205、DUT21RC(3)095）的资助。
       论文链接：https://www.sciencedirect.com/sc ... 9048?dgcid=coauthor