中国科学院福建物质结构研究所郭国聪

diu

郭国聪，男，1965年生，研究员，博士生导师，中科院海西研究院福建物质结构研究所所长，结构化学国家重点实验室主任，中国化学会理事。1986年毕业于厦门大学化学系获学士学位，1996.1-1999.4年在香港中文大学化学系获博士学位。获得2004年度国家杰出青年基金，2006年度政府特殊津贴、2007年度“新世纪百千万人才工程”国家级人选、2009年度中国科学院“百人计划”、2009年度卢嘉锡优秀导师奖、2014年度福建省“百千万工程领军人才”、2001和2004年度福建省自然科学二等奖各1项、2013年度福建省自然科学一等奖1项。承担了国家重点基础研究发展计划（973计划）、国家重大科学问题导向项目（超级973计划）、国家自然科学基金重点项目、科学仪器专项和面上项目、中科院知识创新工程重要方向性课题和中科院战略先导科技专项（A类）子课题、福建省重大和重点项目等60多项研究课题。在J Am Chem Soc、Angew Chem Int Edit、ACS Catal、Chem Sci等国际高影响力刊物上发表SCI论文350多篇，他引4700多次，h因子38。申请专利80件，其中美国发明专利2件，PCT国际发明专利5件，授权专利34件（其中发明专利27件）。


教育背景
1996-01--1999-04   香港中文大学化学系   博士
1982-09--1986-06   厦门大学化学系   学士
工作简历
2001-11~现在, 福建物质结构研究所, 博士生导师
2000-05~现在, 福建物质结构研究所, 研究员
1999-07~2000-04,福建物质结构研究所, 副研究员
1999-05~1999-06,香港中文大学化学系, 访问学者
1996-01~1999-04,香港中文大学化学系, 博士
1986-07~1995-12,福建物质结构研究所, 实研、助研
1982-09~1986-06,厦门大学化学系, 学士


联系方式：gcguo@fjirsm.ac.cn,  0591-63173336
办公地点：物构所老区物理楼402室
获奖情况：
2013年度福建省自然科学奖一等奖（排名第一）
2004年度福建省科技进步奖二等奖（排名第一）
2002年度获得第六届福建青年科技奖
2001年度福建省科技进步奖二等奖（排名第二）
2001年度获得第八届运盛（福建）青年科技奖
2000年度中国化学会青年化学奖
2000年度福建省第五届自然科学优秀学术论文一等奖（排名第一）
代表作：   
        1. Photochromism and Photomagnetism of a 3d–4f Hexacyanoferrate at Room Temperature. Li-Zhen Cai, Qing-Song Chen, Cui-Juan Zhang, Pei-Xin Li, Ming-Sheng Wang*, and Guo-Cong Guo*. J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 10882-10885.
        2. Photoswitching CO2 Capture and Release in a Photochromic Diarylethene Metal–Organic Framework. Feng Luo, Cong Bin Fan, Ming Biao Luo, Xiao LiuWu, Yan Zhu, Shou Zhi Pu*, Wen-Yuan Xu, and Guo-Cong Guo*. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 9298-9301.
        3. Electron-Transfer Photochromism to Switch Bulk Second-Order Nonlinear Optical Properties with High Contrast. Pei-Xin Li, Ming-Sheng Wang*, Ming-Jian Zhang, Chen-Sheng Lin, Li-Zhen Cai, Sheng-Ping Guo, and Guo-Cong Guo*. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 11529-11531.
        4. A Room-Temperature X-ray-Induced Photochromic Material for X-ray Detection. Ming-Sheng Wang, Chen Yang, Guan-E Wang, Gang Xu, Xiang-Ying Lv, Zhong-Ning Xu, Rong-Guang Lin, Li-Zhen Cai, and Guo-Cong Guo*. Angew. Chem. Int. Edit, 2012, 51, 3432-3435.   
        5. Inorganic Supramolecular Compounds with 3-D Chiral Frameworks Show Potential as both Mid-IR Second-Order Nonlinear Optical and Piezoelectric Materials. Xiao-Ming Jiang, Ming-Jian Zhang, Hui-Yi Zeng, Guo-Cong Guo* and Jin-Shun Huang. J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 3410-3418.
        6. Inorganic–organic hybrid photochromic materials. Ming-Sheng Wang, Gang Xu, Zhang-Jing Zhang and Guo-Cong Guo*. Chem. Commun., 2010, 46, 361-376. Feature Article.
        7. A Direct White-Light-Emitting Metal Organic Framework with Tunable Yellow-to-White Photoluminescence by Variation of Excitation Light. Ming-Sheng Wang, Sheng-Ping Guo, Yan Li, Li-Zhen Cai, Jian-Ping Zou, Gang Xu, Wei-Wei Zhou, Fa-Kun Zheng, and Guo-Cong Guo*. J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 13572-13573.
        8. Wavelength-dependent photochromic inorganic-organic hybrid based on a 3D iodoplumbate open-framework material. Zhang-Jing Zhang, Sheng-Chang Xiang, Guo-Cong Guo*, Gang Xu, Ming-Sheng Wang, Jian-Ping Zou, Sheng-Ping Guo, Jin-Shun Huang, Angew. Chem. Int. Edit, 2008, 47, 4149-4152.
        9. Photochromism of a 3D Cd-II complex with two captured ligand isomers generated in situ from the same precursor. Ming-Sheng Wang, Guo-Cong Guo*, Wen-Qiang Zou, Wei-Wei Zhou, Zhang-Jing Zhang, Gang Xu, Jin-Shun Huang. Angew. Chem. Int. Edit, 2008, 47, 3565-3567.
        10. Photochromism of a Methyl Viologen Bismuth(III) Chloride: Structural Variation Before and After UV Irradiation. Gang Xu, Guo-Cong Guo*, Ming-Sheng Wang, Zhang-Jing Zhang, Wen-Tong Chen, and Jin-Shun Huang. Angew. Chem. Int. Edit, 2007, 46, 3249-3251.
        11. A white-light-emitting borate-based inorganic-organic hybrid open framework. Ming-Sheng Wang, Guo-Cong Guo*, Wen-Tong Chen, Gang Xu, Wei-Wei Zhou, Ke-Jun Wu, and Jin-Shun Huang. Angew. Chem. Int. Edit, 2007, 46, 3909-3911.
        12. High-Performance and Long-Lived Pd Nanocatalyst Directed by Shape Effect for CO Oxidative Coupling to Dimethyl Oxalate. Zhong-Ning Xu, Jing Sun, Chen-Sheng Lin, Xiao-Ming Jiang, Qing-Song Chen, Si-Yan Peng, Ming-Sheng Wang, and Guo-Cong Guo*. ACS Catal., 2013, 3, 118-122.
        13. Enhanced Stability of Pd/ZnO Catalyst for CO Oxidative Coupling to Dimethyl Oxalate: Effect of Mg2+ Doping. Si-Yan Peng, Zhong-Ning Xu*, Qing-Song Chen, Zhi-Qiao Wang, Dong-Mei Lv, Jing Sun, Yumin Chen, and Guo-Cong Guo*. ACS Catal. 2015, 5, 4410−4417.
        14. High-Performance and Long-Lived Cu/SiO2 Nanocatalyst for CO2 Hydrogenation. Zhi-Qiao Wang, Zhong-Ning Xu*, Si-Yan Peng, Ming-Jian Zhang, Gang Lu, Qing-Song Chen, Yumin Chen, Guo-Cong Guo*. ACS Catal. 2015, 5, 4255−4259.

gangling

题  目：煤制乙二醇中CO高效酯化的纳米催化技术及应用
报告人：郭国聪 教授
单  位：中科院福建物质结构研究所
时  间：2018年5月21日（周一）上午10:30
地  点：南京大学仙林校区化学楼H201

报告摘要：
    针对CO高效酯化制DMC的催化剂，通过DFT模拟，发现原子级分散的Pd(II)是合成碳酸二甲酯的催化活性物种，带电分子筛可提供合适的配位环境稳定Pd(II)物种；基于对催化剂分子层面的认识，开发了一种高性能（时空收率>1200g∙kgcat-1∙h-1，选择性>99%）、长寿命的碳酸二甲酯催化剂。目前正在进行100mL催化剂模试试验，成功后将进一步开展公斤级催化剂单管试验。针对CO高效酯化制MF的催化剂，通过技术革新，创新开发了CO酯化制MF的变革性生产技术，简称煤制甲酸甲酯技术。相比BASF生产技术，煤制甲酸甲酯技术在反应过程、催化剂及工艺流程方面具有重大创新。已获得4件授权中国发明专利，同时申请了美国、欧洲、PCT专利，具有完全自主知识产权。目前，已完成实验室小试、模试，正在开展10吨级单管试验和千吨级中试。煤制甲酸甲酯新技术有望打破BASF技术的垄断地位，发展成为更具市场竞争力的变革性生产技术，将成为一种有自主知识产权的新型煤化工技术，促进我国甲酸甲酯行业的升级换代平。

报告人简介：
    郭国聪，男，1965年8月，研究员，博士生导师，中科院福建物质结构研究所所长助理，结构化学国家重点实验室主任，中国化学会理事，中国晶体学会理事，国家重点研发计划项目首席科学家。 1986年毕业于厦门大学化学系，1996.1－1999.4年在香港中文大学化学系获博士学位，导师麦松威院士。获得2004年度国家杰出青年基金、2006年度政府特殊津贴、2007年度“新世纪百千万人才工程”国家级人选、2009年度卢嘉锡优秀导师奖、2009年度中国科学院百人计划、2015年度科技部创新人才推进计划重点领域创新团队负责人、入选第三批国家“万人计划”科技创新领军人。获得2000年度中国化学会青年化学奖、2001和2004年度福建省科技进步奖二等奖、2013年度福建省自然科学奖一等奖。承担了国家重点研发计划、973、国家科技支撑计划项目；国家基金重点、科学仪器专项和面上项目；中科院知识创新工程重要方向和中科院九五重点项目；福建省重大和重点项目等研究课题60多项。 在J Am Chem Soc, Angew Chem Int Ed Engl, Chem Sci, ACS Catalysis, Chem Commun等国际高影响力刊物上发表380多篇SCI论文，H因子41。申请专利92件，其中美国、欧盟、PCT国际发明专利10件，授权美国专利4件、授权中国发明专利36件。

南京大学化学化工学院  
配位化学国家重点实验室

xiangli

煤化工中CO高效酯化的纳米催化技术及应用

徐忠宁，郭国聪*

中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室，福州市杨桥西路155号，350002

gcguo@fjirsm.ac.cn

乙二醇是一类大宗化学品，我国年需求量约1300万吨，其中进口超过800万吨。传统的乙二醇生产是采用石油技术路线，与我国“缺油、少气、煤炭相对丰富”的资源特点不相符合，因此，我国特别重视煤制乙二醇技术的研发。从上世纪60年代至2008年，由于催化剂未获得突破，国际上煤制乙二醇技术未能实现产业化。至2009年，福建物构所突破了催化剂关键技术，与企业一起率先建成了世界首套20万吨煤制乙二醇工业装置，从而实现一代煤制乙二醇技术的开发和生产。在煤制乙二醇技术中CO酯化反应是实现无机碳到有机碳转化的关键步骤，是一个较为通用的催化过程，深入研究CO高效酯化的纳米催化技术及应用意义重大。CO酯化产物有草酸二甲酯(DMO)、碳酸二甲酯(DMC)、甲酸甲酯(MF)等，实现CO高效、高选择性酯化的关键是催化剂。

针对CO高效酯化制DMO的催化剂，一代煤制乙二醇催化剂中贵金属Pd负载量为2%，致使成本大大增加，通过催化剂纳米化研究，首次揭示并证实了Pd纳米晶裸露的(111)面是CO高效酯化制DMO的择优晶面，进一步发展了Pd (111)晶面的浸渍-液相可控还原法和室温还原原位负载法两种纳米催化剂制备新技术，在晶面效应和协同效应的共同作用下，贵金属Pd负载量由一代催化剂的2%下降至0.13%，下降了93%；发现增强载体的Lewis碱性可以提高催化剂性能，发现Mg掺杂到ZnO载体中可以增强催化剂稳定性。与研究所相关课题组形成了自主知识产权的二代煤制乙二醇催化剂技术（申请专利84件，授权专利38件，其中美国发明专利1件），并与企业合作开展千吨级中试和60万吨级工业生产装置建设，实现了二代煤制乙二醇催化剂技术的工程产业化。相比于一代技术，二代技术在强化催化性能的同时，显著降低了贵金属负载量，且更加绿色，投资成本下降约25%，运行成本下降约20%。

针对CO高效酯化制DMC的催化剂，通过DFT模拟，发现原子级分散的Pd(II)是合成碳酸二甲酯的催化活性物种，带电分子筛可提供合适的配位环境稳定Pd(II)物种；基于对催化剂分子层面的认识，开发了一种高性能（时空收率>1200g∙kgcat-1∙h-1，选择性>99%）、长寿命的碳酸二甲酯催化剂。目前正在进行100mL催化剂模试试验，成功后将进一步开展公斤级催化剂单管试验。

针对CO高效酯化制MF的催化剂，通过技术革新，创新开发了CO酯化制MF的变革性生产技术，简称煤制甲酸甲酯技术。相比BASF生产技术，煤制甲酸甲酯技术在反应过程、催化剂及工艺流程方面具有重大创新。已获得4件授权中国发明专利，同时申请了美国、欧洲、PCT专利，具有完全自主知识产权。目前，已完成实验室小试、模试，正在开展10吨级单管试验和千吨级中试。煤制甲酸甲酯新技术有望打破BASF技术的垄断地位，发展成为更具市场竞争力的变革性生产技术，将成为一种有自主知识产权的新型煤化工技术，促进我国甲酸甲酯行业的升级换代平。

关键词：煤制乙二醇；CO；酯化；纳米；催化剂；草酸二甲酯；碳酸二甲酯；甲酸甲酯

参考文献：

[1] Xu, Z.-N.; Guo, G.-C.; et al. ACS Catal. 2013, 3, 118; ACS Catal. 2015, 5, 4410; Chem. Commun. 2013, 49, 5718; Catal. Sci. Technol. 2015, 5, 3333; . Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 3785;Chinese J. Chem. 2017,35, 759; J. Energy Chem. 2018, 27, 238.

[2] 徐忠宁, 郭国聪等. 授权专利, US9463444B2,ZL201110241310.9, ZL201110241453.X, ZL201110415823.7, ZL201310012869.3,ZL201410007283.2, ZL201410006815.0, ZL201410141259.8, ZL201410450349.5,etc.

saoguo

2019创新研究群体项目-非线性光学晶体材料
批准号        21921001        学科分类        ( )
项目负责人        郭国聪        负责人职称                依托单位        中国科学院福建物质结构研究所
资助金额        1050.00万元        项目类别        创新研究群体项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2024 年 12 月 31 日

huaxiang

9月15日，在北京召开的2020中国化工学会科技创新大会上，2020年度中国化工学会科学技术奖隆重颁发。福建物构所“CO直接酯化制甲酸甲酯全流程工艺单管技术（公斤级催化剂）”获得中国化工学会基础研究成果奖二等奖。
　　“煤代油”的煤化工新技术是国家重大战略。福建物构所结构化学国家重点实验室郭国聪、徐忠宁、孙径研发团队揭示了CO高效酯化的催化功能基元：原子级分散的孤立态Pd活性中心有利于生成碳酸二甲酯，而聚集态Pd活性中心则有利于生成草酸二甲酯。由此，进一步提出并形成了CO直接酯化的共性关键技术，率先开发了一种CO直接酯化制甲酸甲酯的变革性技术（即煤制甲酸甲酯技术），研发出高性能、长寿命的纳米催化剂和公斤级催化剂制备技术。煤制甲酸甲酯技术已获得1件授权美国发明专利、9件授权中国专利，同时申请了欧洲、PCT专利，具有完全自主知识产权。该技术已完成公斤级催化剂全流程工艺1000小时单管中试，时空收率大于1400g/(kg-h)、甲酸甲酯选择性大于96%，获得了优于国际优等品指标的甲酸甲酯，通过了中国化工学会组织的科技成果评价，被委员会认为是“达到国际领先水平”的“原创”技术，将成为我国少数几个取得国际领先水平并拥有完全自主知识产权的新型煤化工技术，促进我国甲酸甲酯行业的升级换代。

fengli

为表彰先进、宣传典型、树立榜样，在全社会唱响劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的时代主旋律，福建省总工会在五一前夕印发了《关于表彰2021年福建省五一劳动奖和福建省工人（五一）先锋号的决定》，福建物构所郭国聪研究员被授予“福建省五一劳动奖章”荣誉称号。
　　郭国聪研究员主要从事无机化学领域的研究。在科技创新的道路上，他带领课题组团结奋进、攻坚克难，经过不懈努力，在无机-有机杂化光功能材料、红外二阶非线性光学晶体材料和C1纳米催化材料方面取得了系列创新性科研成果，受到同行的高度关注，处于国际先进水平。他通过理论研究创新和仪器研制创新，带动技术难题的解决，形成成套技术以应用于生产中。他主持国家杰出青年基金、国家重点研发计划、国家自然科学基金创新研究群体和国家重大仪器研制专项以及中科院、福建省重要科研项目等60多项。
　　郭国聪研究员曾被评为福建省优秀共产党员，是享受国务院政府特殊津贴专家、科技部创新人才推进计划重点领域创新团队负责人，先后获得2000年度中国化学会青年化学奖、第八届运盛(福建)青年科技奖、2001年度福建省科技进步奖二等奖（排名第二）、第六届福建青年科技奖、2004年度福建省科学技术奖二等奖（排名第一）、2009年度卢嘉锡优秀导师奖、2013年度福建省自然科学奖一等奖（排名第一）、2020年度中国化工学会基础研究成果二等奖（排名第一）等。

qingxue

红外非线性光学（NLO）晶体材料在军事和民用领域具有重要的应用，如激光雷达、激光通讯、红外遥测、光电对抗等。目前商用的红外NLO晶体材料有硫（磷）属化合物AgGaS2、AgGaSe2、ZnGeP2等，该类材料具有强的NLO效应，但存在一些本征问题，如低的激光损伤阈值（LIDT），非相位匹配，多声子吸收等，而不能用于高功率的激光输出。特别是NLO效应主要来自于化合物的共价键，LIDT主要来源于材料的离子键，由于共价键和离子键在化合物中存在矛盾，因此特别是兼具强的NLO效应和高的LIDT的材料成为目前红外NLO晶体探索中急需解决的问题。

图：电子局域函数的分数维度与NLO效应和LIDT的唯象规律

       在国家自然科学基金重大科研仪器研制、创新研究群体等项目的资助下，福建物构所结构化学国家重点实验室郭国聪研究员领导的研究团队，通过理论计算电子局域函数的分数维度并找出该电子结构拓扑量与NLO效应和LIDT的唯象规律，发现共价性和离子性功能基元相互穿插较为均匀的晶体结构有利于获得兼具强NLO效应和高LIDT的红外NLO材料。同时在实验上成功合成出具有上述结构特征的系列化合物A2Ba6Li3Ga28S49（A = K,Rb，Cs），这些化合物具有强的倍频（SHG）信号（1.9-2.1×AgGaS2 @1064 nm; 0.5-0.6×AgGaS2 @1910 nm）、高的激光损伤阈值（16.7-18.0×AgGaS2）、宽的红外透过范围（0.4-25.0 um）及满足相位匹配，是潜在的红外NLO晶体材料。相关工作以《Balanced Infrared Nonlinear Optical Performance Achieved by Modulating Covalency and Ionicity Distributions in Electron Localization Function Map》为题，发表在Mater. Horiz.2021,DOI: 10.1039/d1mh01434j，刘彬文副研究员为该论文第一作者，姜小明副研究员和郭国聪研究员为通讯作者。
        此前，该研究团队在材料功能基元研究及其指导高性能NLO材料设计方面取得了一些重要进展（Angew. 2021,60, 11799；Chem. Mater.2021, 33, 3729；JACS.2020, 142，10461；Angew. 2020,59, 4856；ACS Appl. Mater. Interfaces.2020. 12, 53950；CCS Chem, 2020,2, 946；Chem. Sci.2018, 9, 5700; Adv. Optical Mater. 2018, 1800156; Chem. Mater.2017, 29, 9200；Chem. Mater.2017, 29, 1796; Chem. Sci. 2016, 7, 6273；Chem. Mater.2015, 27, 8189）。
        文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/mh/d1mh01434j

lastday

X-射线闪烁体是一类能够将高能X-射线转化为低能量的紫外可见光的辐射探测材料，被广泛应用于医学成像、安全检查、工业探伤、环境监测等领域。传统商用闪烁体（如NaI:Tl、CsI:Tl等）光产额高，但是其易潮解，合成条件苛刻。MOF基闪烁体因其结构可设计、功能可调、合成条件温和等优势，引起材料学家广泛关注。

上图：X-射线成像系统示意图；下图：成像实验物品实物图和X光照片

        在国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目、中科院战略性先导科技专项（B类）项目以及中国福建光电信息科学与科学技术创新实验室（闽都创新实验室）的资助下，福建物构所结构化学国家重点实验室郭国聪研究员领导的研究团队利用高发光效率的有机配体作为主要的光发射功能基元，高X-射线衰减效率的重金属无机单元作为X-射线吸收功能基元，利用无机和有机功能基元间协同效应，得到X-射线响应的无机-有机杂化闪烁材料。该工作通过简单的溶剂热过程，得到1例在X-射线照射下展现出明亮绿光发射的Pb-MOF化合物，该化合物具有较好的湿度稳定性和耐辐照能力，在42 mGy/s剂量率的X-射线连续辐照9小时后，其闪烁光强度几乎保持不变且其骨架结构保持完整。鉴于以上综合性能特点，制备了柔性的基于Pb-MOF的高分子混合基质薄膜，并利用其作为闪烁屏开展实验物的成像试验研究，所得的X光照片可清晰观察到物体内部结构，其分辨率为5.5 lp/mm。该项工作是MOF基闪烁体在X-射线成像应用的首次探索，证明了MOF基闪烁体在X-射线成像应用的可能性。相关工作以《Sensitive X-ray Detection and Imaging by a Scintillating Lead(II)-based Metal-Organic Framework》为题，发表在Chemical Engineering Journal, 430 (2022) 133010, DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133010，博士生王文飞为该论文第一作者，郑发鲲研究员和郭国聪研究员为通讯作者。
此前，该研究团队在MOF基闪烁体的设计合成及材料研究方面取得了一些重要进展（J. Mater. Chem. C. 2021, 9, 5615;DaltonTrans. 2020, 49, 7309; Chem. Commun. 2019, 55, 13816; J. Mater. Chem. C. 2019,7, 11099;Dalton Trans. 2019,48, 1722）。
      文章链接：https://www.sciencedirect.com/sc ... 1045861?dgcid=autor