北京理工大学化学与化工学院王博

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王博，1982年生于陕西。北京理工大学前沿交叉科学研究院执行院长，校学术委员会学部委员, 教授。国家万人计划领军人才，国家杰出青年基金获得者，科技部中青年科技创新领军人才。获 “中国化学会青年化学奖”。现任国际IZA 学会MOF Commission常务理事，中国交通部环境与可持续发展学会常务理事，中国化学快报、中国化学学报和Scientific Reports 等杂志编委。2004年于北京大学化学与分子工程学院获理学学士学位，2006年于美国密歇根大学获化学材料学硕士学位，2008年于美国加州大学洛杉矶分校获化学材料学博士学位。
王博                                                                                                      
教授，博士生导师  
中共中央组织部特聘教授
电话/传真：86-10-68918086
E-mail：bowang@bit.edu.cn      
北京理工大学化学学院 (北京市海淀区中关村南大街5号）
课题组网站：http://bowang.bit.edu.cn
一、简介
王博，教授，博士生导师。美国全国科技学会的执行委员会常任理事，美国科学促进会（AAAS）和美国化学会（ACS）成员。现承担科技部重大发展计划、国家基金委等多项科
研计划。
长期从事功能多孔材料、绿色催化与储能材料的研究工作。英国皇家化学会“2008年度十大前沿化学技术奖”和“美国能源部新兴绿色技术奖”的获得者。曾在Nature，Science，JACS， Angew. Chem. Int. Ed., PNAS，
Chem. Commun.和 Sci. Rep.等高水平国际学术期刊上发表多篇论文，总引用次数已超过2000余次。在绿色催化、环保材料与能源储存的研究成果先后被英国BBC、美国纽约时报、洛杉矶时报、加拿大CBC新闻、人民日报海外版
等几十家国际媒体报道，并被美国Wired杂志评为“十大绿色科学技术”。获11项国际发明专利，其中两项实现了大规模工业化生产，在欧洲被应用于车载天然气与储氢等领域，为清洁能源的推广使用作出了贡献，取得了良好
的经济社会效益。

二、教育经历
2000年－2004年     北京大学                                 化学与分子工程学          化学学士学位
2004年－2006年     美国密歇根大学（U of M）                 化学系                材料化学硕士学位   
2006年－2008年     美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）           化学与生物化学系          化学博士学位   
三、研究工作经历   
2003年－2004年     宝洁公司（P&G）                          中国研发总部（北京）          研究助理  表面活性剂机理与改性的研究
2004年－2006年     美国密歇根大学（U of M）                 化学系                        研究助理  金属有机框架（MOF）的合成、表征以及应用的研究
2006年－2008年     美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）           化学与生物化学系              研究助理  MOF材料的合成、表征以及应用的研究，相关工作发表在Nature及Science上
2006年－2009年     德国BASF联合实验室                                               高级助理科学家   基于MOF材料的应用研究
2009年－2010年     美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）           化学与生物化学系            高级研究员   指导整个课题组科研工作及科研项目立项与申请，设计指导的科研成果发表在Science, PNAS, JACS等期刊
2009年－2011年     美国PID新材料公司                        材料研发部                    研发经理  MOF, ZIF, COF等新型多孔材料的工业化生产与应用
2011年9月至今      北京理工大学                             化学学院                          教授   主要从事新型MOF材料的设计合成与应用研究
四、科研成果
在Nature，Science，JACS, Angew. Chem. Int. Ed.，PNAS，J. Mater. Chem. A, Chem. Commun. 和 Sci. Rep. 等高水平国际学术期刊上发表多篇论文，总引用次数已超过2000余次。
五、获奖情况
2008年    国家优秀留学生奖学金                授予单位：教育部国家留学基金管理委员会
2008年    英国皇家化学会十大前沿化学技术奖    授予单位：英国皇家化学会 (RSC)
六、文章发表
[28] B. Wang, A. P. Côté, H. Furukawa, M. O’Keeffe and O. M. Yaghi,* Colossal Cages in Zeolitic Imidazolate Frameworks as Selective Carbon Dioxide Reservoirs, Nature, 2008, 453, 207-211.
[27] R. Banerjee, A. Phan, B. Wang, C. Knobler, H. Furukawa, M. O’Keeffe and O. M. Yaghi,* High-Throughput Synthesis of Zeolitic Imidazolate Frameworks and Application to CO2 Capture, Science, 2008, 319, 939-943.
[26] H. Deng, C. J. Doonan, H. Furukawa, R. B. Ferreira, J. Towne, C. B. Knobler, B. Wang and Omar M. Yaghi,* Multi-Variate Metal-Organic Frameworks, Science, 2010, (327), 846-850.
[25] Y. Zhang, X. Feng,* H. Li, Y. Chen, J. Zhao, S. Wang, L. Wang and B. Wang,* Link-Up: Photo-Induced Post-Synthetic Polymerization of a Metal-Organic Framework for the Flexible Stand-Alone
Membrane, Angew. Chem. Int. Ed., 2015, DOI: 10.1002/anie.201500207R1, in press.
[24] Y. Guo, X. Feng,* T. Han, S. Wang, Z. Lin, Y. Dong and B. Wang,* Tuning luminescence of metal-organic frameworks for detecting energetic heterocyclic compounds, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136 (44), 15485-15488.
[23] Y. Guo, S. Gu, X. Feng,* J. Wang, H. Li, T. Han, Y. Dong, X. Jiang, Tony D. James,  B. Wang*, 3D Cross-Correlative Matrix Temperature Detection and Non-Invasive Thermal Mapping based on a Molecular Probe, Chem. Sci., 2014, 5, (11), 4388-4393.
[22] L. Tan, H. Li, Y. Qiu, D. Chen, X. Wang, R. Pan, Y. Wang, S. Zhang, B. Wang* and Y. Yang,* Stimuli-Responsive Metal-Organic Frameworks Gated by Pillar[5]arene Supramolecular Switches, Chem. Sci., 2014, DOI: 10.1039/C4SC03749A, in press.
[21] L. Tan, H. Li, Y. Tao, S. Zhang,*B. Wang* and Y. Yang,* Pillar[5]arene-Based Supramolecular Organic Frameworks for Highly Selective Carbon Dioxide Capture at Ambient Conditions, Adv. Mater. 2014, 26, 7027-7031.
[20] J. Zhou,R. Li, X. Fan,Y. Chen,R. Han, W. Li, J.Zheng, B. Wang* and X. Li,* Rational Design of a Metal-Organic Framework Host for Sulfur Storage in Fast, Long-Cycle Li-S Batteries, Energ. Environ. Sci., 2014, 7, 2715-2724.
[19] Y. Han, P. Qi, X. Feng, S. Li, X. Fu, H. Li, Y. Chen, J. Zhou, X. Li and B. Wang,* In-Situ Growth of MOFs on the Surface of Si Nanoparticles for Highly Efficient Lithium Storage: Si@MOF Nanocomposites as Anode Materials for Lithium-Ion Batteries, ACSAppl. Mater. Interfaces, 2015, 7(4), 2178-2182.
[18] Y. Han, P. Qi, S. Li, X.Feng, J. Zhou, H. Li, S. Su, X. Li and B. Wang,* A novel anode material derived from organic-coated ZIF-8 nanocomposites with high performance in lithium ion battery, Chem. Commun., 2014, 50 (59), 8057 – 8060.
[17] X. Huang, Y. Chen, Z. Lin, X.Ren,Y. Song, Z.Xu, X. Dong, X. Li, C. Hu* and B. Wang,* Zn-BTC MOFs with active metal sites synthesized via structural-directing approach for highly efficient carbon conversion, Chem. Commun., 2014, 50 (20), 2624 – 2627.
[16] R. Li, X.Ren, X.Feng, X. Li, C. Hu* and B. Wang,* A Highly stable Metal- and Nitrogen-doped Nanocomposite derived from Zn/Ni-ZIF-8 for CO2 capture and separation, Chem. Commun., 2014, 50, 6894–6897.
[15] Y. Chen, X. Huang, X. Feng, J. Li, Y. Huang, J. Zhao, Y.Guo, X. Dong, R. Han, P. Qi, Y. Han, H. Li, C. Hu* and B. Wang,* Facile Fabrication of Magnetically Recyclable Metal-Organic Framework Nanocomposites for Highly Efficient and Selective CatalyticOxidation of Benzylic C-H Bonds, Chem. Commun., 2014, 50, 8374-8377.
[14] B. Chen, X. Huang, B. Wang,* Z. Lin, J. Hu, Y. Chi and C. Hu,* Three New Imidazole-Functionalized Hexanuclear Oxidovanadium Clusters with Exceptional Catalytic Oxidation Properties for Alcohols, Chem. Eur. J., 2013, 19, 4408 – 4413.
[13] X. Huang,X. Zhang,D. Zhang,S. Yang,X. Feng,J. Li,Z. Lin,J Cao, R. Pan,Y. Chi,*B. Wang*and C. Hu,* Binary Pd-Polyoxometalates and Isolation of a Ternary Pd-V-Polyoxomolybdates Active Species for Selective Aerobic Oxidation of Alcohols, Chem. Eur.J., 2014, 20, 2557 – 2564.
[12] R. Li, X. Ren, J. Zhao, X.Feng, X. Jiang,X.  Fan,Z.  Lin, X.  Li, C. Hu* and B. Wang,* Polyoxometallates trapped in a zeoliticimidazolate framework leading to high uptake and selectivity of bioactive molecules, J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 2168-2173.
[11] R. Li, X.Ren, H. Ma, X. Feng, Z. Lin, X. Li, C. Hu* and B. Wang,* Nickel-Substituted Zeolitic Imidazolate Frameworks for Time-Resolved Alcohol Sensing and Photo Catalysis under Visible Light, J. Mater. Chem. A, 2014, 2 (16), 5724 – 5729.
[10] H. Li, X.Feng,* Y. Guo, D. Chen, R. Li, X.Ren, X. Jiang, Y. Dong and B. Wang,* A malonitrile-functionalizedmetal-organic framework for hydrogensulfide detection and selective aminoacid molecular recognition, Sci. Rep. 2014, 4, 4366- 4370.
[9]   Z. Lin, B. Wang,* J. Cao, B. Chen, Y. Gao, Y. Chi, C. Xu, X. Huang, R. Han, S. Su and C. Hu,* Cation-Induced Synthesis of New Polyoxopalladates, Inorg. Chem. 2012, 51, 4435−4437.
[8]      F. Chen, X. Li, B. Wang, T. Xu, S. Chen,* P. Liu*and C. Hu,* Mechanism of the Cycloaddition of Carbon Dioxide and Epoxides Catalyzed by Co-substituted 12-Tungstenphosphate, Chem. Eur. J., 2012, 18 (32), 9870-9876.
[7]      Y. Song, X. Yin, B. Tu, Q. Pang, H. Li, X. Ren, B. Wang*and Q. Li,* Metal-Organic Frameworks Constructed from Mixed Infinite Inorganic Units and Adenine, CrystEngComm, 2014, 16 (15), 3082 - 3085.
[6]       Z. Lin, B. Chen, X. Feng, B. Wang,* Y. Chi, Y. Fan, X. Yang, X. Huang and C. Hu,* Two chiral multinuclear palladium(II) complexes comprising alternately arranged isomeroushexanuclear clusters, CrystEngComm, 2013,15, 6461-6464.
[5]     B. Chen, Z. Lin, B. Wang,* X. Feng, L. Fan, S. Yang, X. Huang and C. Hu,* A New Synthetic Approach to Functionalize Oxomolybdenum Complexes, CrystEngComm, 2013, 15, 7410 – 7413.
[4]       B. Chen, B. Wang,* Z. Lin, L. Fan, Y. Gao, Y. Chi and C. Hu,* Controlled Solvo-Thermal Synthesis of Novel Organic Functionalized Polyoxovanadates, Dalton Trans., 2012, 41, 6910-6913.
[3]       X. Ren, R. Li, Y. Song, X. Feng and B. Wang,* A mild-condition synthetic pathway to prepare POMs and MOF composites and performance of the composites for adsorb metal ions, 中国科学，2014年第44卷第6期:1--6.
[2]       Z. Lu, C. B. Knobler, H. Furukawa, B. Wang, G. Liu and O. M. Yaghi,* Synthesis and Structure of Chemically Stable Metal-Organic Polyhedra, JACS, 2009, 131 (35), 12532-12533.
[1]      D. Britt, H. Furukawa, B. Wang, G. Glover and O. M. Yaghi,* Highly efficient separation of carbon dioxide by a metal-organic framework replete with open metal sites, PNAS, 2009, (106), 20637-20640.

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电化学储能（EES）技术在推动现代社会发挥重要作用。在各种EES技术中，金属-空气电池在高体积、重量、能量密度方面具有前景。在飞机，航天飞机，潜艇等密闭空间内，迫切需要高能量密度的便携式电池。在这种情况下，金属空气尤其是锂空气电池是非常有前景的。提高Li-CO2电化学的可逆性和能量效率将有助于开发存在CO2时提供稳定电源的实用锂空气电池。然而，大多数现有的电极难以有效（高放电容量）和高效（低电荷电位）地转换CO2。

                                                            

近日，北京理工大学王博、周俊文团队首次发现金属-有机框架（MOFs）作为利用它们的高捕获能力和Li2CO3分解的单分散活性金属位点CO2电极中的多孔催化剂的潜力。具体地工作是对八种多孔MOFs，Mn2（dobdc），Co2（dobdc），Ni2（dobdc），Mn（bdc），Fe（bdc），Cu（bdc），Mn（C2H2N3）2，Mn（HCOO）2和两种无孔材料MnCO3和MnO进行了研究。其中，Mn2（dobdc）在50 mA g-1下达到18022 mA hg-1的显著放电容量，而Mn（HCOO）2即使在超过50次循环200 mA g-1下也能保持〜4.0 V的低电荷电位。利用一系列表征技术，包括X射线衍射，扫描电子显微镜，电化学阻抗谱，拉曼光谱和原位差示电化学质谱，研究了MOFs电极上的Li-CO2电化学行为。相关成果以题为“Carbon Dioxide in the Cage: Manganese Metal-Organic Frameworks for High Performance CO2 Electrodes in Li-CO2 Batteries”发表在了Energy & Environmental Science上。

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报告人：王博    教授 （北京理工大学）
报告时间：4月12日（周五）晚7:00
报告地点：南开大学石先楼二楼学术报告厅
简历
      王博，1982年生于陕西。北京理工大学前沿交叉科学研究院执行院长，校学术委员会学部委员, 教授。国家万人计划领军人才，国家杰出青年基金获得者，科技部中青年科技创新领军人才。获 “中国化学会青年化学奖”。现任国际IZA 学会MOF Commission常务理事，中国交通部环境与可持续发展学会常务理事，中国化学快报、中国化学学报和Scientific Reports 等杂志编委。2004年于北京大学化学与分子工程学院获理学学士学位，2006年于美国密歇根大学获化学材料学硕士学位，2008年于美国加州大学洛杉矶分校获化学材料学博士学位。
      王博教授立足新型金属有机框架(MOF)、配位聚合物薄膜材料(MOFilter)，面向重大国家需求，在污染治理、绿色储能、能源气体生产与储存等领域取得了系列科研成果。现主持解放军重大研究计划、国家自然科学基金委课题、北京市新材料重大专项、973课题等科研项目。 已在Nature、Science、JACS、Angew.等学术期刊上发表60余篇论文，论文SCI他引超过7000次，单篇最高他引1800次。已经获批美国专利6项，获批中国发明专利3项。研究成果受到国内外学者的认可和关注，被国际专业期刊多次评述报道。空气滤膜技术已经与相关企业合作，实现规模化生产。

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2019自然科学基金面上项目-面向战剂降解的氨基酸功能化仿酶金属有机框架研究
批准号        21971017       
学科分类        配位聚合物 ( B010505 )
项目负责人        王博       
依托单位        北京理工大学
资助金额        65.00万元       
项目类别        面上项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2023 年 12 月 31 日

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2023年7月10日，北京理工大学王博教授和王璐助理教授在清华大学主办的高起点新刊Nano Research Energy发表题为“Experimental and numerical efforts to improve oxygen mass transport in porous catalyst layer of proton exchange membrane fuel cells”的最新综述。
    日益加剧的能源危机和环境污染问题促使国内外大力开发可持续清洁能源。利用氢能的质子交换膜燃料电池（PEMFC），由于其高能效、高能量密度、低操作温度以及清洁和环境友好的特性，在电动汽车、固定电站、航空航天等领域有着广泛的应用前景。然而成本和耐久性仍然是PEMFC商业化发展进程的两大难题。为了降低燃料电池的成本，科研工作者发展了多种催化剂和催化层结构以减少阴极催化层铂载量(<0.1 mgPt cm–2)。诸多研究表明阴极铂载量的降低会引发阴极氧气传输阻力的急剧增大，从而造成燃料电池性能的急剧下降，因此质子交换膜燃料电池阴极催化层内氧气传输阻力的调控对实现低铂载量下燃料电池的优越性能至关重要。

图1. 质子交换膜燃料电池阴极催化剂层中氧气传质阻力的优化策略分类。

    在这篇综述中，王博教授团队分别从实验和数值模拟层面总结了燃料电池阴极多孔催化层内降低氧气传质阻力，提高氧气传质速率的常用策略、作用机制与最新进展，并阐述了实验研究与数值模拟亟待解决的困难和未来研究方向。从实验层面来看，对比宏观组分含量调整，改变碳载体自身的孔道结构和离聚物的结构及属性以优化三相界面的微观调整策略更能实现低铂载量下的氧气传质优化。燃料电池催化层的数值模拟经历了从宏观均质到介观多孔再到微观分子层面发展过程，研究揭示了考虑微观多孔结构对研究催化层内氧气传质的重要性。发展耦合不同尺度下的多相输运机理模型有望为准确掌握燃料电池催化层内部复杂电化学相变传输过程提供有力支撑，为催化层设计提供理论指导。


论文标题：
Experimental and numerical efforts to improve oxygen mass transport in porous catalyst layer of proton exchange membrane fuel cells
论文网址：
https://doi.org/10.26599/NRE.2023.9120085
DOI：10.26599/NRE.2023.9120085
论文引用：
Ni Z, Han K, Chen X, et al. Experimental and numerical efforts to improve oxygen mass transport in porous catalyst layer of proton exchange membrane fuel cells. Nano Research Energy, 2023, https://doi.org/10.26599/NRE.2023.9120085