西安交通大学化学工程与技术学院催化研究所胡准

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胡准
化学工程与工艺学院
工业催化研究所，讲师
联系方式
单位：化学工程与技术学院
邮箱：huzhun@mail.xjtu.edu.cn
地址：兴庆教学二区化工楼416
邮编：710049   
教育经历
2008.09 ~ 2014.01   清华大学化学系             博士
2004.09 ~ 2008.07   华中科技大学化学系      学士
研究领域
研究兴趣：催化化学在可持续发展能源与环境中的作用
主要学术方向：
1)       脱硝催化剂的设计、合成及其机理研究
2)       多相催化剂的纳米调控：制备、结构及催化作用特点
3)       生物质平台分子的多相催化反应化学
学术成果
发表文章                                                                 
1.       Zhun Hu, Wei-Zhen Li, Ke-Qiang Sun, Bo-Qing Xu, Effect of Support Pre-Calcination on the NOxStorage and Reduction Performance of Pt-BaO/Al2O3 Catalysts, Catalysis Science & Technology, 2013, 3, 2062.
2.       Zhun Hu, Ke-Qiang Sun, Bo-Qing Xu, NOx Storage-Reduction Catalysis and Structure -Performance Relationship of Pt-BaO/Al2O3, Chinese Journal of Catalysis, 2011, 32, 17-26.
3.       Zhun Hu, Ke-Qiang Sun, Wei-Zhen Li, Bo-Qing Xu, NOx Storage and Reduction Performance of Pt–CoOx–BaO/Al2O3 Catalysts: Effects of Cobalt Loading and Calcination Temperature, Catalysis Today, 2010, 158, 432-438.
4.      Zhun Hu, Wei-Zhen Li, Ke-Qiang Sun, Bo-Qing Xu, A novel method to explore no precious metal catalyst for lean NOx abatement, To be submitted to Energy & Environmental Science.
5.       Jin-Liang Jia, Han-Hong Xu, Gui-Rong Zhang, Zhun Hu, Bo-Qing Xu, High quality gold nanorods and nanospheres for surface-enhanced Raman scattering detection of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, Nanotechnology, 2013, 23, 495710-495717.
6.       Wei-Zhen Li, Ke-Qiang Sun, Zhun Hu, Bo-Qing Xu, Characteristics of low platinum Pt-BaO catalysts for NOx storage and reduction, Catalysis Today, 2010, 153, 103-110.
7.       Wei-Zhen Li, Ke-Qiang Sun, Zhun Hu, Bo-Qing Xu, Performance improvement of NOx-storage BaO/Al2O3 by using barium peroxide as the precursor of BaO, Catalysis Letters, 2009, 132, 189-196.
学术会议报告                                                              
1.       Zhun Hu, Ke-Qiang Sun, Bo-Qing Xu, Characteristics of perovskite-based BaMO3-Al2O3 (M = Fe, Ce, Zr) catalyst for NOx storage process, the 5th China-Japan Workshop on Environmental Catalysis and Eco-materials, Poster Presentation (P33), November 28-29, 2011, Shanghai, China.
2.       Zhun Hu, Ke-Qiang Sun, Wei-Zhen Li, High performing NOx storage and reduction Pt-BaO/Al2O3catalyst: Effects of the pre-calcination temperature of the support and the impregnation sequence for loading Pt and BaO, 6th International Conference on Environmental Catalysis, ICEC6, Oral Presentation (A-029), September 12-15, 2010, Beijing, China.
3.       Zhun Hu, Ke-Qiang Sun, Wei-Zhen Li, Bo-Qing Xu, NOx storage and reduction performance of Pt–CoOx–BaO/Al2O3 catalysts: Effects of cobalt loading and calcination temperature, 7th Asia Pacific Conference on Sustainable Energy & Environmental Technologies, 7th APCSEET”, Poster Presentation (AIR-39), October 15-17, 2009, Qingdao, China.
专利                                                                        
1.       徐柏庆，孙科强，胡准，氮氧化物储存还原催化剂的制备方法，中国专利， 201010148594.2.
2.       徐柏庆，孙科强，胡准，氮氧化物储存还原催化剂的制备方法，中国专利，ZL201010148603.8.
3.       胡准，帅石金，北村武昭，松冈宽，赵彦光，清水大輔，铁基SCR催化剂及其制备方法，中国专利，20140440513.4.
4.       帅石金，胡准，华伦，赵彦光，朱君君，潘金冲，松冈宽，钒基SCR催化剂及其制备方法，中国专利，201410413182.5.
5.       帅石金，北村武昭，松冈宽，胡准，华伦，清水大輔，铜铁复合基SCR催化剂及其制备方法，中国专利，201410834585.7.
6.       帅石金，胡准，华伦，赵彦光，潘金冲，乌玉阁，松岗宽，守屋秀树，铜基SCR催化剂及其制备方法，中国专利，201410350894.7.
7.       帅石金，华伦，赵彦光，胡准，潘金冲，乌玉阁，松岗宽，守屋秀树，一种防爆柴油机尾气净化装置，中国专利，ZL201410302444.0.

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多相催化的反应活性与催化剂表面活性中心的配位环境直接相关。通过调变催化剂的形貌，能够选择性地暴露特定的晶面以及调控边角棱原子的比例，可有效控制催化反应活性。探究多相催化中的形貌效应，不仅有助于深层次理解多相催化中的构效关系，同时对于设计与开发高效多相催化剂具有重要的指导意义。CeO2凭借其优异的储氧能力和丰富的氧空位，被广泛应用于环境催化。前期研究表明不同形貌的CeO2在挥发性有机化合物（VOCs）催化氧化消除上，往往表现出不同的反应活性，但其内在原因及反应机理仍不清楚。
       针对这一问题，西安交通大学化学工程与技术学院胡准副教授通过合成不同形貌的CeO2，以甲苯为VOCs特征分子，基于幂指数、Langmuir-Hinshelwood机理、Eley-Rideal机理和Mars-van-Krevelen机理，考虑氧的吸附存在解离吸附和非解离吸附两种模式，假设表面反应为速控步，建立了八个动力学模型。结果表明MvK机理中第二步对已还原CeO2表面的再氧化是反应的决速步，该步与CeO2表面晶格氧直接相关，进一步采用H2-TPR、XPS、TGA一系列表征，证明CeO2表面晶格氧是甲苯催化燃烧反应的关键。

图1 （A）棒状CeO2甲苯催化燃烧面积比活性实验值与O2非解离吸附的MvK模型计算值对比图；（B）XPS及H2-TPR测量得到的表面晶格氧含量与T10关系图；（C）不同形貌CeO2催化剂OSC性能测试图

        在此基础上，为了探究甲苯在CeO2催化剂表面的反应行为，采用原位漫反射红外表征不同形貌CeO2上甲苯催化燃烧反应历程（图2），发现甲苯首先以分子形式吸附在CeO2表面，随后与表面氧物种反应形成苄基物种，并进一步氧化生成苄氧基、苯甲醛和苯甲酸盐物种；苯甲酸盐物种最终完全氧化生成CO2和H2O。相比于棒状及立方体CeO2，多面体CeO2上较高的苄基、苯甲醛以及苯甲酸盐物种浓度更有利于表面反应速率的增加，能够提高甲苯催化燃烧性能。本论文基于反应动力学与原位漫反射红外光谱，揭示出CeO2表面晶格氧是甲苯催化燃烧的关键，阐明了不同形貌CeO2上甲苯的催化燃烧机理，为开发低温高效VOCs催化燃烧催化剂提供了理论指导和数据支撑。

图2 棒状CeO2表面物种随时间变化的原位漫反射红外光谱图和反应路径示意图

       该成果以“Morphology Effects of CeO2Nanomaterials on the Catalytic Combustion of Toluene: A Combined Kinetics and Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy Study”为题发表于 ACS Catalysis ，论文第一作者为西安交通大学化学工程与技术学院博士生米容立，胡准副教授和密歇根大学Ralph T. Yang教授为共同通讯作者，西安交通大学为论文第一作者和通讯作者单位。该工作得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基金等项目的支持。
        论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c01981