中国科学院大连化学物理研究所王峰

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王峰，男，1977年7月生，博士，中国科学院大连化学物理研究所研究员。1999年7月大学毕业获学士学位，同年被推荐到中国科学院大连化学物理研究所攻读博士学位（硕博连读生）。2005年3月获博士学位后留组担任助理研究员。2005年7月至2009年12月，先后在美国加州大学berkeley分校日本北海道大学催化科学研究中心做博士后。2009年12月以所“百人计划”引进到中国科学院大连化学物理研究所工作，担任创新课题组组长，2011年获中国科学院“百人计划”择优支持。研究团队从事纳米新材料的制备，有机多相催化反应，C-H和C-O的选择活化，生物质催化转化等研究工作。已发表论文30多篇，申请专利20项。世界催化大会青年科学家奖（慕尼黑，2012），中国化学会催化委员会第一届“中国催化新秀奖”（沈阳，2012），大连化物所“林励吾优秀青年奖”（2012）和大连化物所科技创新个人奖（2013）。

姓名：王峰   
性别：男
类别：研究员;优青;百人        
学科：无
职称：研究员        
学历：博士研究生
电话：0411-84379762        
Email：wangfeng@dicp.ac.cn
地址：辽宁省大连市中山路457号        
邮编：116023        

代表论著：
1. Y. Wang, F. Wang, Q. Song, Q. Xin, S. Xu, J. Xu, Heterogeneous Ceria Catalyst with Water-Tolerant Lewis Acidic Sites for One-Pot Synthesis of 1,3-Diols via Prins Condensation and Hydrolysis Reactions, J Am Chem Soc 135 (2013) 1506-1515.
2. Q. Song, F. Wang, J. Cai, Y. Wang, J. Zhang, W. Yu, J. Xu, Lignin depolymerization (LDP) in alcohol over nickel-based catalysts via a fragmentation-hydrogenolysis process, Energy & Environmental Science 6 (2013) 994-1007.
3. M. Wang, F. Wang, J. Ma, C. Chen, S. Shi, J. Xu, Insights into support wettability in tuning catalytic performance in the oxidation of aliphatic alcohols to acids, Chemical Communications 49 (2013) 6623-6625.
4. Q. Song, F. Wang, J. Xu, Hydrogenolysis of lignosulfonate into phenols over heterogeneous nickel catalysts, Chemical Communications, 48 (2012) 7019-7021.
5. F. Wang, W. Ueda, J. Xu, Detection and measurement of surface electron transfer on reduced molybdenum oxides (MoO(x)) and catalytic activities of Au/MoO(x), Angew Chem Int Ed 51 (2012) 3883-3887.

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主题 木质素C–C/C–O键催化选择断裂研究
活动时间 2019年02月27日 14:30 - 2019年02月27日 15:30
活动地址 中山大学丰盛堂芙兰学术中心402
主讲人 王峰（中国科学院大连化学物理研究所，优青、青年长江）
主持人 周磊 教授
报告简介：

木质素作为一种潜在可替代石油制备芳香化合物的可再生资源，其转化利用一直受到广泛的关注；β-O-4连接方式和更具挑战性的C–C健的选择断裂是研究重点。我们报道了“氧化-(光催化)还原”，“内转氢”，“选择性氧化-加氢”，“脱羟-加氢”，“氧化-氧化”等断裂木质素C–C/C–O键的策略，提出了更具普适性的“声东击西策略”：通过预先转化目标Cα–Cβ及Cβ–OAr键的邻近化学基团，降低目标化学键的键解离能（BDE）或在底物分子中引入“底物位点”，进一步促进目标化学键的高效选择性转化。

报告人简介：
王峰，中国科学院大连化学物理研究所研究员。1995-1999年就读于郑州大学化学系，获化学学士学位；1999年至2004年就读于中国科学院大连化学物理研究所，获物理化学博士学位；2005-2009年在美国加州大学伯克利分校和日本北海道大学催化科学研究中心从事博士后研究，2009年12月加入中国科学院大连化学物理研究所，从事多相催化和生物质催化转化研究。获中国科学院“百人计划”和国家自然科学基金优秀青年基金等资助，获教育部“青年长江学者”称号和世界催化大会青年科学家奖、中国化学会催化委员会首届“中国催化新秀奖”等奖励。现任大连化物所所长助理、生物能源研究部部长、大连理工大学特聘教授等职务。

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报告题目：生物质催化转化制含氧小分子化合物
报告人：王峰 研究员, 中国科学院大连化学物理研究所
时间：2019-07-29 10:00-12:00
地点：厦门大学化学楼6楼601教室


报告摘要：
相对于化石资源底物，生物质具有较高氧/碳比值，因此从生物质制备含氧化合物具有天然优势，但充满挑战。本报告将综述生物质催化转化制含氧小分子化合物的重要进展，阐述报告人团队近些年在催化转化天然木质素、溶剂木质素以及木质素模型化合物的工作进展，着重汇报如何通过构建组合多步骤的催化方法，实现C-O键或C-C键的选择断裂和生成。报告还涉及到芳香环的侧链甲基非预活化直接碳碳偶联，在可见光催化下，制备氢气和呋喃甲基偶合产物，后者通过加氢脱氧反应可得到由C10-C18直链和支链烷烃组成的柴油添加剂。


报告人简介：
王峰，中国科学院大连化学物理研究所研究员、研究组组长，国家自然科学基金委优秀青年基金获得者，入选中科院“百人计划”和教育部“青年长江学者”。1995-1999年就读于郑州大学化学系，获化学学士学位；1999年至2004年就读于中国科学院大连化学物理研究所，获物理化学博士学位；2005-2009年在美国加州大学伯克利分校和日本北海道大学催化科学研究中心从事博士后研究。2009年12月加入中国科学院大连化学物理研究所，从事催化和生物质转化研究。现任大连化物所所长助理、生物能源研究部部长、大连理工大学特聘教授等职务。在Nat. Energy, Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., 和ACS Catal.等杂志上已发表论文90余篇，授权中国专利40余件。曾获国际催化大会青年科学家奖、中国化学会催化委员会首届“中国催化新秀奖”和林励吾优秀青年奖等国内外催化领域的奖励。

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2019国际(地区)合作与交流项目-低碳烷烃催化转化至烯烃或含氧化合物
批准号        21961130378       
学科分类        多相催化 ( B020103 )
项目负责人        王峰       
依托单位        中国科学院大连化学物理研究所
资助金额        50.00万元       
项目类别        国际(地区)合作与交流项目       
研究期限        2019 年 01 月 01 日 至2022 年 12 月 31 日

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12月17日，大连化物所王峰研究员应赵凤玉研究员邀请做客绿色化学系列讲座，为长春应化所的研究人员和研究生们作题为“二氧化铈催化”的报告。
　　目前我国已经实现了以煤炭、石油、生物质等原料生产烯烃、甲醇、CO、丁醇、丙酮、乙醇等重要小分子低碳化合物的规模化生产。以这些分子为结构单元，通过控制生成新的化学键，制备高碳、高官能团的高附加值化合物，是提升我国资源利用率的必由之路。王峰团队制备出了一系列可催化多分子参与并生成多个新的C–C/C–O/C–N键的高选择性铈基催化剂，提出了界面路易斯酸碱催化的概念。报告会后，王老师与在场的老师和同学们进行了学术讨论，并耐心解答了与会人员所提出的问题。
　　王峰，中国科学院大连化学物理研究所研究员、研究组组长。1995年-1999年就读于郑州大学化学系，获化学学士学位。1999年-2004年就读于中国科学院大连化学物理研究所，获物理化学博士学位。2005年-2009年在美国加州大学伯克利分校和日本北海道大学催化科学研究中心从事博士后研究。2009年12月到中国科学院大连化学物理研究所工作。从事催化和生物质转化研究。从事催化新材料的设计、制备和表征，研究有机多相催化反应、C-H和C-O的选择活化、生物质催化转化等研究工作。在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.，Nature Commun.,ACS Catal.等杂志上已发表论文90余篇，授权中国专利40余件。获得国家自然科学基金委优秀青年基金资助。入选中科院“百人计划”和教育部“青年长江学者”。曾获国际催化大会青年科学家奖、中国化学会催化委员会首届“中国催化新秀奖”和林励吾优秀青年奖等国内外催化领域的奖励。任《催化学报》、Sustainable Chemistry and Pharmacy等杂志编委。

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中国科学院大连化学物理研究所生物能源化学品研究组研究员王峰团队受邀撰写题为Catalytic Lignin Depolymerization to Aromatic Chemicals 的综述文章，概括介绍了该研究组在木质素催化转化研究中所开展的工作。
　　木质素约占木质纤维素总质量的15%至30%，其结构中含有丰富的官能团化芳香结构，可以作为制备芳香化学品的原料。然而，木质素因为其结构中存在稳定的醚氧键、碳碳键以及复杂的连接方式，其高效催化解聚为收率可观的芳香单体至今仍然是一项具有挑战性的工作。

　　为了更清楚地探索木质素催化转化的机理，该团队采取了一种自下而上（Bottom-up）的研究思路，即首先探索木质素模型分子在特定催化体系下的机理过程，随后将高效的催化体系应用于真实木质素的转化过程。他们提出了针对木质素连接方式催化裂解的邻近基团修饰策略（Chin. J. Catal. 2017, 38, 1102-1107）。通过预先转化木质素中目标C–C及C–O键的邻近化学基团（“声东击西”），降低目标化学键的键解离能或在底物分子中产生“底物位点”，进一步促进目标化学键的高效选择性断裂转化。基于以上两点，该团队先后提出了针对木质素及其模型分子裂解转化的两步氧化（ACS Catal. 2016, 6, 6086-6090；J. Catal. 2017, 346, 170-179；J. Catal. 2017, 348, 160-167；Green Chem. 2017, 19, 702-706）、（光/热）氧化-氢解（ACS Catal. 2016, 6, 7716-7721；ACS Catal. 2017, 7, 3419-3429；ACS Catal. 2018, 8, 1614-1620）、（光/热）木质素内转氢（ACS Catal. 2016, 6, 5589-5598；ACS Catal. 2017, 7, 4571-4580）、脱羟-加氢（Green Chem. 2016, 18, 6545-6555）、光催化一步法氧化（ACS Catal. 2017, 7, 3850-3859；ACS Catal. 2018, 8, 4761-4771; ACS Catal. 2020, 10, 1, 632-643）等策略。此外，该团队还对下一步木质素资源在人工聚合物单体制备（ACS Catal. 2018, 8, 6837-6843）、高附加值含氮化学品（ACS Sustainable Chem. Eng. 2018, 6, 3748-3753；ACS Catal. 2019, 9, 8843-8851）及药物中间体合成（Chem. Sci. 2019, 10, 3681-3686）方面的高值化利用做出了展望。
　　该综述发表在Accounts of Chemical Research上。该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）和国家留学基金管理委员会访问学者基金等的资助。

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生物能源化学品研究组（DNL0603）王峰研究员团队受邀撰写题为“杂原子参与的木质素裂解制备官能团化芳香化合物”（Heteroatom-participated lignin cleavage to functionalized aromatics）的综述文章，系统介绍了含氮、硅、碘和锂等杂原子参与的木质素裂解制备官能团化芳香化合物的研究近况。
　　木质素是木质纤维素的芳香聚合物片段，它是自然界中最丰富且可再生的芳香碳资源。通过断裂木质素中芳香单元之间的脂肪侧链，可实现木质素的解聚，并制备多样的芳香化合物。然而当前大多数解聚策略采用含活泼氢、氧等物种断裂脂肪侧链，同时木质素本身只含碳、氢和氧，这导致木质素的解聚产物也只含碳、氢和氧三种元素。当使用含杂原子（X）的试剂断裂木质素中的C-C及C-O键时，可在产物中构建C-X和O-X键，得到含有杂原子的官能团化芳香单体产物，将有可能拓展木质素转化的应用领域。

　　传统的造纸制浆和木质素的成分分析等过程都涉及杂原子参与的木质素解聚反应，但这些过程往往使用有毒试剂，条件苛刻，且对解聚产物的关注较少。近十年来，科研人员提出催化转化的方法，采用含氮、硅、碘和锂等杂原子试剂，丰富木质素的转化方式，在温和条件下可分别高选择性地断裂侧链上C（aryl）-C（alkyl）键、C（alkyl）-C（alkyl）、C（alkyl）-O和C（aryl）-O键。这些方法除了可实现主要连接β-O-4'的断裂之外，还可实现4-O-5'、β-1'以及芳基甲基醚等其他连接的断裂。转化产物包括芳胺、酰胺、异噁唑、硅氧烷和酚锂等官能团化的芳香单体，显示出了木质素在制备药物、染料等精细化学品以及能源材料等方面的巨大潜力。
　　近年来，该团队在木质素催化转化制备高附加值化学品方面了取得了一系列进展，发展了加氢/转氢氢解方法制备烷基酚和酚类酮等产物（Energy Environ. Sci., 2013, 6, 994；ACS Catal., 2017, 7, 3419；ACS Catal., 2017, 7, 4571；ACS Catal., 2018, 8, 1614；ACS Catal., 2018, 8, 6837），一步/两步氧化法制备芳香醛（ACS Catal., 2017, 7, 3850；ACS Catal., 2018, 8, 4761；ACS Catal., 2020, 10, 632）、芳香酸（ACS Catal., 2016, 6, 6086；J. Catal., 2017, 346, 170；J. Catal., 2017, 348, 160）和芳香酯（Green Chem., 2017, 19, 702）产物，氮试剂参与解聚制备酚类异噁唑、腈（ACS Sustainable Chem. Eng., 2018, 6, 3748）和非酚型芳胺产物（ACS Catal., 2019, 9, 8843）, 以及联苯的高值化转化方法（Chem. Sci., 2019, 10, 3681）等。
　　该综述以Tutorial Review的形式发表在《化学会评论》（Chemical Society Reviews）上。该工作得到中科院战略性先导科技专项（B类）“能源化学转化的本质与调控”、国家自然科学基金项目、中国科学院国际人才计划项目、大连市科技创新基金项目等的资助。（文/图 李宏基、Anon Bunrit、李宁）

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近日，由我所生物能源化学品研究组（DNL0603）王峰研究员、南京林业大学张超锋教授共同撰写的英文专著Lignin Conversion Catalysis: Transformation to Aromatic Chemicals由Wiley-VCH出版社出版发行。
　　木质素结构中含有丰富的官能团化芳香结构，作为制备芳香化学品的原料，木质素资源利用受到了全球科学界和企业界的广泛关注。然而，木质素因为其结构中存在稳定的醚氧键、碳碳键，以及复杂的连接方式，其高效催化解聚为收率可观的芳香单体是一项挑战性的课题。

　　王峰团队在木质素转化研究方面取得了系列重要进展，受到国内外学者的广泛关注。Lignin Conversion Catalysis: Transformation to Aromatic Chemicals全书以木质素生物合成、理化性质、分离提取、结构表征介绍为基础，结合现阶段木质素研究进展，凝练总结出木质素催化转化的关键科学问题与挑战，随后面对着种类繁杂的木质素转化方法，结合本书提出的逆拆解分析（Inverse Disassembly Analysis）方法，系统总结了自1920s起报道的代表性的木质素解聚方法，本书最后对未来木质素利用研究进行了展望。本书可供化学、化工、能源、材料及环境相等关领域的科研院所教师和学生阅读。
　　相关研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、我所创新基金等项目的支持。

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近日，我所生物能源研究部生物能源化学品研究组（DNL0603组）王峰研究员团队与南京林业大学张超锋教授、金永灿教授等合作，发表了木质素催化转化的综述文章。
　　该综述以木质素转化过程中关键中间体，包括阴离子中间体、阳离子中间体、有机金属中间体、有机分子中间体、芳基阳离子中间体、中性自由基中间体等为切入点，基于这些关键中间体的生成和转化化学的系统介绍，探讨中间体C–H/O–H/C–C/C–O化学键转化从而导致的C–C/C–O链接键活化/断裂的规律，并对木质素解聚生成芳香族化学品的策略/方法进行了梳理和分类。该综述对木质素催化转化中间体化学以及木质素催化转化策略进行了总结，有望为后续木质素高附加值利用新转化路径的设计提供参考。

　　上述综述以“Catalytic Strategies and Mechanism Analysis Orbiting the Center of Critical Intermediates in Lignin Depolymerization”为题，于近日发表在《化学评论》（Chemical Reviews）上。相关工作得到了国家自然科学基金、南京林业大学水杉学者基金等项目的支持。（文/图 张超锋）


　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.2c00664

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近日，我所生物能源研究部生物能源化学品研究组（DNL0603组）王峰研究员、罗能超副研究员团队发表光催化生物质精炼的催化剂设计综述性文章，总结了光催化剂的表面结构、电子结构以及助催化剂等因素对生物质精炼中的界面电荷转移和自由基反应的影响，为实现高效、高选择性的光催化生物质精炼提供借鉴。

        生物质是地球上储量最大的可再生碳资源。以生物质为原料通过光催化生产化学品和燃料，即光催化生物质精炼，是绿色且可持续的过程。然而，由于光催化剂的活性或选择性较低，目前没有接近工业规模的光催化生物质精炼的应用。生物质及其平台分子具有多样的化学键和官能团，能够以不同的速率和方式与光催化剂表面发生界面电荷转移，生成各类具有开壳电子结构的高活性自由基，导致光催化生物质精炼的效率低且产物复杂。
        该综述首先将光催化生物质精炼的反应进行分类，然后针对不同的反应类型讨论了如何通过催化剂设计实现对界面电荷转移和自由基反应的调控。界面电荷转移遵循光催化剂和底物之间态密度最大重叠原则，合理设计光催化剂可以促进电子或空穴的转移，并在底物存在多个反应位点时实现电子或空穴的区域选择性转移。光催化生物质精炼中的高活性自由基包括活性氧自由基和碳自由基中间体，该综述总结了通过控制催化剂上产生的活性氧自由基的种类和浓度，实现生物质选择性氧化，以及通过调节碳自由基的后续反应路径，实现自由基的选择性淬灭、偶联和裂解等反应。最后，该综述还对光催化生物质精炼的发展进行了展望，主要包括进一步提高反应的量子产率、在规模化反应中实现自由基调控、实现生物质全裂解、将光催化与生物催化或酸碱催化结合等方向。
       相关工作以“Photocatalysts for steering charge transfer and radical reactions in biorefineries”为题，发表在《自然-合成》（Nature Synthesis）上。该工作的共同第一作者是我所DNL0603组博士毕业生高著衍和博士研究生任濮宁。上述工作获得了国家自然科学基金等项目的支持。（文/图 高著衍）
       文章链接：https://doi.org/10.1038/s44160-024-00499-4