中国科学院院士包信和

包信和,物理化学家。1959年8月生于江苏扬中,籍贯江苏扬中。1982年毕业于复旦大学化学系,1987年获该校博士学位。曾在德国马普学会Fritz-Haber研究所任访问学者。2009年当选中国科学院院士。现任中国科学技术大学校长。

1978年9月-1982年7月在复旦大学化学系学习,获理学学士学位;

1982年9月-1987年10月为复旦大学化学系硕博连读研究生,获理学博士学位;

1987年10月-1989年8月在复旦大学化学系任教(讲师);

1989年8月-1995年5月年获德国洪堡基金和马普基金资助,在德国马普协会FRITZ-HABER研究所进行合作研究;

1995年5月回国,先后任中科院大连化学物理研究所研究员,兼任中国科学院研究生院(现中国科学院大学)教授,2003年起兼任中国科技大学化学物理系系主任

1997年8月-2000年8月,先后任中国科学院大连化学物理研究所所长助理和副所长;2000年8月 -2007年2月任中国科学院大连化学物理研究所所长;

2009年3月-2014年5月任中国科学院沈阳分院院长。

2013年起担任中国科学院大连化学物理研究所学术委员会主任。2015年7月起任复旦大学常务副校长。

学术成就

包信和研究员主要从事表面化学与催化基础和应用研究。发现次表层氧对金属银催化选择氧化的增强效应,揭示了次表层结构对表面催化的调变规律,制备出具有独特低温活性和选择性的纳米催化剂,解决了重整氢气中微量CO造成燃料电池电极中毒失活的难题。发现了纳米催化体系的协同限域效应,研制成碳管限域的纳米金属铁催化剂和纳米Rh-Mn催化剂,使催化合成气转化的效率成倍提高。在甲烷活化方面,以分子氧为氧化剂,实现了甲烷在80℃条件下直接高效氧化为甲醇的反应;

创制了Mo/MCM-22催化剂,使甲烷直接芳构化制苯的单程收率大幅度提高。MCM-22是一种含Al高硅沸石分子筛,其晶粒呈片状,含有两种孔道结构。一种是分子筛外表面12元环开口的深0.7 nm的“表面口袋”(surface pocket)底部通过6元环与一个内径0.71 nm,高1.82 nm的“超笼”相连接而形成的孔道;另一种是10元环的二维“Z”形孔道。同Mo/HZSM-5催化剂[2]相比,Mo/MCM-22催化剂的稳定性较好,产物苯的选择性也较高,但反应诱导期略长。实验表明,用浸渍法制备的Mo担载量为6%的Mo/MCM-22催化剂性能最好。

在煤经合成气直接制烯烃方面,利用纳米催化基本原理,创造性地将控制反应活性和产物选择性的两类催化活性中心有效分离,实现了煤基合成气一步高效生产烯烃,C2到C4低碳烯烃的单程选择性超过80%,而传统“费-托合成”过程低碳烯烃的选择性理论上最高为58%。这一突破性技术摒弃了90多年来煤转化过程中传统的“费-托合成”路线,从原理上创造了一条低耗水、低耗能的煤基合成气转化制烯烃的新途径。颠覆了传统的F-T过程,从原理上完全避免了水分子参与,被国内外同行誉为“煤转化领域的里程碑式的重大突破”。

相关研究成果发表在美国《科学》(Science,351:1065-1068)杂志上。《科学》同期以“令人惊奇的选择性”为题刊发了专家评论和展望,称赞该研究在原理上的突破将带来在工业上的巨大竞争力,被产业界同行誉为“煤转化领域里程碑式的重大突破”。其研究成果分别于2014年和2016年入选“中国科学十大进展”。曾获2005年国家自然科学二等奖,1996年香港求是“杰出青年学者奖”等。

包信和研究员发表论文400余篇,申报国际、国内专利近百件。1995年获国家杰出青年基金资助,为1996-2000年度香港求是“杰出青年学者奖”获得者,2005年获得国家自然科学二等奖。现任国家重点基础研究规划(973)专家顾问组成员;中科院-BP“面向未来的清洁能源”项目中方首席科学家;任J. Natural Gas Chem.主编,《科学通报》执行副主编,《催化学报》、《化学物理学报》和《物理化学学报》副主编,以及Surf. Sci.、Appl. Catal. A等13个国际、国内杂志编委;第二十六、二十七届中国化学会常务理事。