大连理工大学化工学院陆安慧

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陆安慧教授，大连理工大学博士生导师，化工学院院长，国家杰出青年科学基金获得者、科技部中青年科技创新领军人才、教育部长江学者特聘教授，教育部新世纪优秀人才支持计划入选者。聚焦能源高效清洁利用领域，主要从事多孔材料的制备及在能源催化转化过程中的基础和应用研究。在新型多孔炭的溶液合成及功能高效集成等科学前沿问题的研究中取得重要突破。首次提出“纳米空间限域热解”策略，创制胶体型炭，解决了纳米炭易团聚粘连的科学难题；在国际上首次利用聚苯并噁嗪炭源实现了含氮多孔炭的一步合成；从分子底层设计出发，实现了纳米材料孔道与形貌的精准调变及功能高效集成，显著提升了多孔材料的CO2吸附分离性能，实现了低碳资源临氧催化转化过程创新，推动了胶体催化技术和磁控分离催化技术发展。承担并主持多项国家自然科学基金、973国家重大计划专项课题、教育部重点计划等各类重点项目，以及多项国内外企事业委托项目。创新成果受到国内外同行高度认可，彰显重要的国际影响力，被Materials Views中国、国际著名评论期刊Materials Today等报道。已发表论文160余篇，被引10000余次，H-index为47，受邀出版英文专著2部，获得授权专利12件，在美国ACS年会、国际炭会议等具有影响力的会议上做大会或邀请报告40余次。部分成果获辽宁省自然科学一等奖、中国化学会-巴斯夫公司青年知识创新奖，是Elsevier 年度化学领域高被引学者。培养的博士生、硕士生多人获得辽宁省优秀学位论文称号。

陆安慧

陆安慧

基本信息Personal Information

教授博士生导师 硕士生导师

任职 : 化工学院院长

性别：男

毕业院校：中科院山西煤化所

学位：博士

在职信息：在职

所在单位：化工学院

学科：工业催化化学工艺 能源化工

办公地点：大连市凌工路2号大连理工大学西部校区化工实验楼B527，邮编：116024

联系方式：0411-84986112

电子邮箱：anhuilu@dlut.edu.cn

教育经历Education Background

1996.92001.10中科院山西煤化所化工工艺博士

1992.91996.7太原理工大学有机化学学士

工作经历Work Experience

2009.7至今大连理工大学教授

2005.42009.5德国马普学会煤化学所课题组长

2002.42005.3德国马普学会煤化学所博士后 洪堡学者

2001.112002.3德国维尔茨堡大学物理化学所研究人员

研究方向Research Focus

新型化学电源（锂离子电池）

催化新材料

多孔材料设计合成及规模化制备工艺

气体吸附分离与纯化

低碳烷烃制烯烃及其衍生物

低碳醇的催化转化

研究领域

催化新材料

多孔材料设计合成及其规模化制备工艺

气体吸附分离与纯化

低碳烷烃制烯烃及其衍生物

低碳醇的催化转化

论文成果

A Highly Porous Graphitic-N Rich CarbonStabilized Copper Nanocatalysts for Efficient EthanolDehydrogenation.ChemCatChem 2016, DOI: 10.1002/cctc.201601373.

Fabrication of high pore volume carbonnanosheets with uniform arrangement of mesopores.Nano Research, 2016, 6,DOI:10.1007/s12274-016-1399-9.

Interconnected Nanoflake Network Derivedfrom a Natural Resource for High-Performance Lithium-Ion Batteries.ACS Appl.Mater. Interfaces 2016, 8, 27843−27849

Using confined carbonate crystals for thefabrication of nanosized metal oxide@carbon with superior lithium storagecapacity.J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 15030–15035

Size Dependent Electrochemical Detection ofTrace Heavy Metal Ions Based On Nano-Patterned Carbon SphereElectrodes.Nanoscale, 2016, 8, 13695–13700.

Precise Synthesis of Discrete andDispersible Carbon-Protected Magnetic Nanoparticles for Efficient MRI Imagingand Photothermal Therapy.Nano Research, 2016, 9, 1460-1469.

专利

快速合成块体分等级孔道结构含氮多孔炭的方法

一种合成形貌尺寸可控的α-Fe2O3纳米颗粒的方法

一种尺寸和形貌可控的单分散纳米空心炭球的制备方法

自发泡制备酚醛泡沫材料及泡沫炭材料的方法

一种高比表面积分等级多孔活性炭材料的制备方法

一种苯并噁嗪树脂纳米聚合物球及炭球的制备方法

著作成果

Porous Materials for Carbon Dioxide Capture

Nanocasting: A versatile strategy to createnanostructured porous materials

科研项目

非金属硼化物催化低碳烷烃氧化脱氢制烯烃的科学基础, 国家自然科学基金项目, 2017/08/17, 进行

乙醇直接脱氢多界面催化剂的纳米定制和性能调控研究, 国家自然科学基金项目, 2017/03/14, 进行

低碳分子催化转化的高稳定贵金属催化剂的研制, 国际合作项目, 2016/12/09, 进行

丙烷临氢脱氢催化剂的研发, 企事业单位委托科技项目, 2016/06/15-2019/06/15, 进行

二氧化碳捕集与纯化关键技术研发, 主管部门科技项目, 2015/12/31, 进行

多孔炭吸附材料, 2010/08/01-2015/01/15, 完成

团队成员Research Group

先进能源材料与催化课题组

课题组网址http://finechem.dlut.edu.cn/lu-anhui/index.htm

       课题组负责人陆安慧教授于2008年受聘为大连理工大学，2009年担任德国马普学会煤化所客座教授，合作研究并指导博士生，2010年成立精细化工国家重点实验室培育团队，2012年获得国家杰出青年科学基金资助，2016任教育部长江学者特聘教授。课题组现有教授1人，副教授1人，讲师2人，在读博士11人，在读硕士17人，已毕业学生54人，一人获得辽宁省优秀博士学位论文，3人获得辽宁省优秀硕士学位论文，多人获得大连理工大学优秀学位论文、国奖奖学金、科技创新奖学金等，一人获得辽宁省优秀毕业生，多人获得大连理工大学优秀毕业生称号。

       课题组致力于功能纳米材料（炭材料、氧化硅、氧化铝）的可控合成及其在能源转化与储存、低碳分子催化转化、吸附分离等领域的应用。迄今在J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.，Chem. Mater.，J. Mater. Chem.，Chem. Commun.等期刊发表论文百余篇，承担和完成的项目包括国家自然科学基金、教育部留学回国人员基金、教育部博士点基金、教育部科学技术研究重点项目、英国国际合作项目、德国洪堡基金仪器专项等。

我们的理念是

      以科学研究为己任，以人才培养为目标，敢于创新，勇攀高峰！

daxiyang

大连理工大学化工学院合成出纳米炭片 实现了高效分离气体

如何实现低能耗且高效的气体分离是当前分离领域的研究热点和难点。近日，大连理工大学化工学院院长陆安慧教授团队合成了一系列孔径精准可控的分子筛型纳米炭片，实现了多种混合气的高效分离。

炭质吸附剂因其化学性质稳定、耐水汽、孔隙结构发达等特点，被广泛应用于气体吸附分离，微孔尺寸是决定其分离性能的关键因素。然而，由于常规炭前驱体的颗粒尺寸多在微米量级以上，热解过程中存在传质和传热不均匀的问题，导致微孔尺寸难以调控。此外，常见多孔炭骨架结构单元尺寸大、孔壁厚，由此导致的气体分子扩散路径长、内部微孔利用率低等问题也亟待解决。

陆安慧教授团队基于温控相转变方法，合成了孔径精准可控的分子筛型纳米炭片，这种纳米炭片碳含量超过80%，微孔孔径在0.53~0.58纳米范围精准可调，炭片厚度在30~65纳米精准可控。用于气体分离时，纳米炭片可实现低压下对吸附质分子的大量、快速吸附。在常温常压条件下，纳米炭片对CO2，C2H6和C3H8表现出高吸收量和选择性。

此外，模拟真实天然气组成的动态穿透实验进一步证实，该多孔炭材料具有吸附量大、选择性好、再生容易、耐水汽性能好的优点。

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报告题目：多孔炭的精细化合成与储能应用
报告人:陆安慧教授
报告时间：2018年6月25日14:30
报告地点：华东理工大学实验一楼第一会议室
联系人：江浩教授


报告人介绍：
2001年获中国科学院山西煤炭化学研究所获博士学位
2001年-2005年期间，先后在德国University of Würzburg和Max-Planck-Institut für Kohlenforschung做博士后、洪堡学者
2005-2009年受聘马普学会煤炭所课题组长
2007年成为大连理工大学海天学者
2008年受聘为大连理工大学教授、博士生导师
2015年4月起任大连理工大学化工学院院长

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2018年自然科学基金面上项目-共生型多孔石墨化炭/氮化硼复合载体制备及在锂硫电池正极中的应用
批准号        21875028        学科分类        ( B050405 )
负责人        陆安慧        职称                单位名称        大连理工大学
资助金额        65万元        项目类别        面上项目        起止年月        2019年01月01日 至 2022年12月31日

tianliang

乙醇定向催化转化制备高附加值化学品是符合我国国情的科学发展石油替代路线。新形势下，我国石油对外依存度日趋严重、煤基乙醇产量不断提升，这对乙醇替代石油路线制备高值化学品关键材料、关键技术的发展与革新带来了新的市场机遇。在此背景下，为促进中青年科技骨干学者之间的交流合作，推动乙醇催化转化领域智能绿色发展，2019年12月20-22日，由我校化工学院、精细化工国家重点实验室、辽宁省低碳资源高值化利用重点实验室        主办的“乙醇制高值化学品学术研讨会”在大连召开。21日上午，陆安慧教授在研讨会致开幕式辞，对百忙中与会的各位专家表示欢迎与感谢。
随后，浙江工业大学校长，党委副书记李小年教授、武汉理工大学苏宝连院士、浙江大学肖丰收教授、加州大学圣巴巴拉分校Susannah Scott教授、大连化物所丁云杰（严丽）研究员、山西煤化所韩怡卓研究员、北京大学刘海超教授、南开大学李兰冬研究员、大连化物所朱文良研究员，中山大学严凯教授、武汉理工大学陈丽华研究员、华中科技大学刘鹏副教授、大连理工大学王庆楠博士，为来自全国高校和科研院所的100余名师生奉献了13场精彩的学术报告。
       研讨会期间，参会嘉宾围绕乙醇生产工艺方法、乙醇高值化利用应用进展与前景、新型催化材料的设计合成与表征、乙醇转化领域存在问题及未来发展方向等进行了深入和热烈的讨论与交流，初步达成了将研讨会办成系列会议的计划，共同推动我国在乙醇高值转化利用领域的研究水平。22日下午，各与会代表参观了精细化工国家重点实验室、辽宁省低碳资源高值化利用重点实验室。陆安慧教授就实验室队伍、承担任务、工作重点等向大家做了详细介绍，与会嘉宾对实验室发展方向给予充分肯定，并对实验室的建设提出了宝贵意见。
       本次研讨会由化工学院陆安慧教授发起，得到化工学院院长彭孝军院士的大力支持，各位专家同行积极响应与大力支持。研讨会旨在搭建乙醇高值转化领域交流合作的平台，汇聚国内外乙醇制备及其高值化利用领域的知名专家、学者，深入交流探讨乙醇转化研究前沿，分享专业见解，共同推动乙醇高值化研究及应用取得更大突破。

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陆安慧

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近期，大连理工大学化工学院陆安慧团队以“Recent Advances in Carbon-Based Adsorbents for Adsorptive Separation of Light Hydrocarbons”为题在Research上发表综述文章，总结了近年来炭质吸附剂在轻烃吸附分离领域的研究进展。文章首先对比了吸附法的分离机制，讨论了炭材料的孔结构调控方法、吸附位点构筑策略及改性方法。接下来，以不同轻烃的吸附分离应用为例，分析了炭质吸附剂关键结构参数与分离性能与之间的构效关联。最后，展望了炭质吸附剂在轻烃分离领域面临的挑战与未来发展建议。
       轻烃（LHs）分离是石油化工行业中最重要且极具挑战性的任务之一。目前LHs分离技术主要依赖LHs分子的沸点差异实现分离（即低温精馏），但该过程能量消耗巨大，约占化工行业能耗的一半。吸附分离技术由于效率高和能耗低，近年来备受关注。吸附分离的核心是创制可识别微小差异轻烃分子混合物的吸附剂。目前，常用于LHs分离的多孔固体材料包括金属有机框架、多孔有机框架、沸石等晶态材料以及多孔炭、氧化硅、氧化铝等非晶态固体材料。其中，多孔炭材料由于具有优异的化学/热稳定性、可调的孔隙结构和表面化学性质，受到了广泛的关注并在LHs分离领域取得了较大的进步（图1）。

炭质吸附剂

图1 （a）近二十年来轻烃分离领域关于“炭材料”和“结晶材料”的论文发表数量对比（来源：Web of Science）；（b）代表性多孔炭材料的发展时间线

        LHs的吸附分离主要通过区分LHs分子在吸附剂中的扩散速率或吸附亲和力的差异来实现。通常，吸附分离的机理包括热力学效应、动力学效应、分子筛分效应（图2）以及上述三种之间的协同效应。本文以不同的分离机制为主线，从活性位点的构筑和孔道调控两个方面对多孔炭材料的可控制备及其LHs分离应用进行了总结。
目前，通过调控多孔炭材料的表面化学可以实现以热力学效应为主的LHs分离。调节多孔炭表面化学性质的主要方法包括杂原子掺杂（N、O、P、S等）和负载高亲和力的金属活性位点（Ag+和Cu+）。例如，多孔炭上的含氧官能团可以改善表面极性并增强对C2H6的亲和力，实现C2H4/C2H6的反转吸附分离。多孔炭中负载Ag+和Cu+可以通过π-π相互作用加强吸附剂与烯烃的相互作用。磷掺杂的多孔炭可以实现对C3H6/C3H8的反转吸附分离。
        炭质吸附剂的微孔尺寸是影响分子筛分效应和动力学效应分离的主要因素。炭材料的微孔是由层状少层石墨微晶无序堆叠构成的狭缝型结构。当微孔尺寸分布正好落在LHs气体混合物动力学直径之间将会带来最佳的分离选择性。微孔尺寸主要通过以下几个方面调控，包括碳化条件、化学气相沉积、前驱体类型、碱金属活化及后处理等。例如，提高炭化温度可以缩小微孔尺寸，增强LHs的分离选择性。通过使用不同原子半径的碱金属活化（Na、K、Rb），使微孔尺寸在埃级尺度精准调控，实现C3H6/C3H8的选择性筛分。孔径尺寸不同的“糖葫芦型”孔道可增强C3H6和C3H8分子孔内扩散差异，在快速吸附动力学基础上实现了高选择性。
       综上所述，多孔炭由于其固有的结构优势，可以表现出优异的LHs分离和纯化性能，展示出实际应用前景。本综述也分析了炭质吸附剂应用于LHs分离面临的挑战，比如，如何开发选择性和吸附量兼得的LHs分离吸附剂；如何实现炭材料与其它多孔材料的优势复合；如何实现性能与价格匹配并完成放大制备等。针对上述难题进行进一步研发，从而推进炭质吸附剂在LHs分离领域的工业化进程。