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[专家学者] 南京大学化学与化工学院物理化学丁维平

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发表于 2018-2-26 08:16:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
丁维平  教授,博士生导师。1983年毕业于南京大学化学系,获得学士学位,1983~1986年在扬州大学任教,1992年在南京大学获得博士学位。1993年至1995年在南京大学物理系微结构实验室从事博士后研究,1996年进入南京大学化学化工学院工作,任副教授,1999初~2000年底在美国加州大学伯克利分校化工系任访问教授,2000年底返回南京大学化学化工学院,任南京大学化学系物理化学与材料系材料化学教授,兼任物理化学教研室主任。2004年整年在哈佛大学化学与化学生物学系任访问学者。2007年任中国石化上海石油化工研究院-南京大学催化材料与技术联合实验室主任,2008.7~2011.1 任南京大学化学化工学院副院长。学术兼职:中国能源学会理事,中国颗粒学会理事,中国催化委员会委员,江苏省化学化工学会物理化学专业委员会主任委员,第十四届全国催化学术会议秘书长。发表研究论文140余篇,国际专利6项,国内专利12项。获省部级科研成果一等奖1项,二等奖2项,2001年获华英文化教育基金会华英学者奖。(电话:025-83595077;邮件:dingwp@nju.edu.cn
在研项目:
1、介观孔材料合成、改性及其在催化反应中的应用:对传统孔材料以及新型介观孔结构材料进行孔内、孔外改性,研究其作为固体酸与氧化还原催化剂应用于石油化工过程的性能。包括新型非硅基孔材料的合成。
2、基于介观孔及其孔内填充材料的离子传输性能研究:探索性课题,新型孔材料,及其填充在孔中的化合物组成复合材料系统,研究其物理化学性能,特别是离子传输性能。
3、钙钛矿类以及层状铁电新材料的合成及性能研究:在规整表面上合成钙钛矿类以及相关结构的层状化合物,研究其铁电性能,以期得到抗疲劳不挥发的铁电记忆新材料。
4、无机材料的形貌与尺度控制合成与组装及性能表征:基于“由底端向上”(bottom up)的研究思想,研究合成特定形貌与尺度材料(纳米颗粒、棒、线、分叉等)的方法,探索由这些结构单元进一步组装成孔、膜及块材料的新颖性质。
5、基于一维异质复合纳米材料的输运与光学性能研究:合成一维氧化物半导体纳米线,在半导体芯层外生长异质铁电氧化物组成复合结构,以此构造铁电场效应器件,研究其作为记忆元件的输运与存储性能。发表研究论文90余篇,国际专利三项,国内专利两项。


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发表于 2018-7-20 08:55:44 | 显示全部楼层

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发表于 2018-8-27 08:26:30 | 显示全部楼层
γ-Al2O3暴露晶面影响所负载CrOx对乙炔选择性加氢的催化性能



负载型催化剂的物理化学性质及其催化特性会随着载体暴露晶面的变化而发生改变,因此针对不同类型的化学反应,选择不同的暴露晶面从而得到最佳的催化性质是研究晶面效应重要目的,特别是应用面广泛的催化剂载体。如γ-Al2O3是最常用的工业催化剂载体之一,其暴露晶面对负载金属或者氧化物具有怎样的影响?这是南京大学丁维平教授课题组近期重点关注的一个研究课题。近日该课题组报道了CrOx负载在γ-Al2O3通常暴露的{110}面与高能{111}晶面相比具有更好的催化乙炔选择性加氢的反应性能


乙炔选择性加氢到乙烯是极其重要的工业反应之一,通常用的工业催化剂是经过适当修饰后的Pd基催化剂,但是金属Pd价格昂贵而且稀少,而随着降低工业成本和尽可能减少贵金属利用逐渐成为一种趋势,贱金属或者金属氧化物型替代催化剂也逐渐变成研究的重点和工业可持续性发展的必由之路。目前较多见于报导的用于催化乙炔半加氢的是Ni与Cu、Zn等贱金属合金催化剂,金属氧化物由于对氢气较弱的活化能力而鲜有用于此反应的研究报导。


南京大学丁维平教授课题组前期有关γ-Al2O3载体晶面的工作发现金属Pd与主要暴露高能{111}面的γ-Al2O3载体之间的强相互作用可提高Pd的分散性并降低其电子密度,进而提高了其催化炔烃选择性加氢的性能,活性与选择性同步变好。CrOx催化剂通常用于丙烷的脱氢或者氧化脱氢反应,而其对氢气的活化能力和随之对底物的加氢能力的研究,即使追踪到1931年也只有在1950年代初有两个简略的事例报导。有关负载于γ-Al2O3载体上的CrOx催化剂用于乙炔选择性加氢反应的这项研究工作发现直接经过空气煅烧之后的CrOx/γ-Al2O3催化剂表面Cr的价态受到了γ-Al2O3载体暴露晶面的影响,其中暴露{111}面的γ-Al2O3趋向于稳定低价态Cr,而在暴露{110}面的γ-Al2O3上则有更多高价态的Cr物种,经过氢气预处理之后,CrOx/(110)γ-Al2O3催化剂表面会出现更多由高价转化而来的低价Cr,而这一类低价Cr物种与乙炔选择性加氢的催化活性有正相关,因此CrOx负载在主要暴露{110}面的γ-Al2O3上具有更高的催化乙炔选择性加氢的性能。

典型结果总结

典型结果总结

图1. 典型结果总结


有关CrOx/(110)γ-Al2O3催化剂对乙炔半加氢反应具有较高催化性能的研究工作,一方面帮助我们理解γ-Al2O3载体对应于不同负载物具有不同的晶面效应,另一方面也为CrOx催化剂用于选择性加氢反应的研究提供了新的论据,同时也为工业上利用氧化物催化乙炔选择性加氢反应提供了新的思路和可能性。


这一成果近期发表在ACS Catalysis 上,文章的第一作者是南京大学二年级研究生王怡博
该论文作者为:Yibo Wang, Jie Yang, Rongtian Gu, Luming Peng, Xuefeng Guo, Nianhua Xue, Yan Zhu*, Weiping Ding*
Crystal-Facet Effect of γ-Al2O3 on Supporting CrOx for Catalytic Semi-hydrogenation of Acetylene
ACS Catal., 2018, 8, 6419–6425, DOI: 10.1021/acscatal.8b01619


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发表于 2019-8-9 09:07:10 | 显示全部楼层
丁维平教授于2019年5月28日下午2点30分,在南昌大学理生楼化学学院A302多功能厅会议室,作了题为“介观催化研究的构想与探索”的精彩报告。
应化学学院王翔教授的邀请,丁维平教授来我校作学术报告。报告由王翔教授主持,化学和工业催化专业研究生和部分教师聆听了此次报告。


丁维平教授,在南京大学化学系获得学士、博士学位曾先后在南京大学物理系固体微结构国家重点实验室、美国加州大学伯克利分校化工系、美国哈佛大学化学系访问学习与从事研究工作。现任南京大学化学化工学院教授,南京大学-中国石化催化材料与技术联合实验室主任,介观化学教育部重点实验室主任。迄今在 Nat.Commun. JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Catal.、J. Catal.等刊物上发表研究论文二百余篇,获授权中国发明专利 19件,曾获中国发明二等奖一项,省部级科技奖一等一项,二等两项。2014 年以来,提出“介观催化”的概念,主张以纳米团簇与必要的分子等组装成尺度更大的复合催化剂。近三年多来,应邀在国内、国际场合以“介观催化”为题作学术报告十几场。
在本次报告中,丁维平教授从中国催化现状出发,针对工业和化工发展需求,旨在解决传统反应优化和新反应发现等难题,提出了介观催化思想及要点。利用该思想,其课题组设计了温和条件下高活性高选择性催化剂并应用到苯甲醛生产、二氧化碳加氢制乙醇等诸多重要化工生产过程,最终达到催化剂整体高性能与实用化目标。丁维平教授对介观催化理论的未来做了展望,指出在该领域挑战与机遇并存。报告后,对师生提出的问题作了详细地解答,并与大家进行了广泛而深入的交流。


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