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講壇題目：選擇性電催化炔烴半氫化研究

主 講 人：張健教授

講座時間：2023年7月6日，10:00-12:00

講座地點(diǎn)：教5-111

主辦單位：研究生院

承辦單位：新能源科學(xué)與技術(shù)研究院

摘要：當(dāng)前生產(chǎn)的短碳鏈烯烴原料中通常含有體積分?jǐn)?shù)為0.3~3%的炔烴雜質(zhì)，該微量炔烴會不可逆毒化后續(xù)工藝中的烯烴聚合催化劑，嚴(yán)重降低烯烴聚合速率，使得下游聚烯烴產(chǎn)品質(zhì)量下降。目前，主要通過熱催化選擇性加氫法將短鏈炔烴雜質(zhì)和長鏈炔烴轉(zhuǎn)化為相應(yīng)烯烴，但該過程需使用貴金屬鈀基催化劑、高壓氫氣和較高反應(yīng)溫度，且易發(fā)生過加氫等副反應(yīng)。針對以上關(guān)鍵問題，提出了室溫常壓下水為氫源的電催化選擇性氫化炔烴制烯烴的新途徑。例如，電沉積法制備的銅納米枝晶催化劑可在空速高達(dá)9.6×104 ml·gcat^-1·h^-1時，將乙烯原料氣中1%（10000 ppm）的乙炔雜質(zhì)降低至4 ppm，乙烯比選擇性達(dá)到97%，且可穩(wěn)定運(yùn)行100 h以上，實(shí)現(xiàn)了聚合級乙烯的連續(xù)生產(chǎn)，優(yōu)于傳統(tǒng)的熱催化技術(shù)；基于自主設(shè)計開發(fā)的高性能銅納米陣列催化劑和電解槽器件系統(tǒng)，在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)了以水為氫源的電催化炔醇加氫連續(xù)生產(chǎn)高附加值的重要精細(xì)化學(xué)品–烯醇，在–0.88 V時的烯醇分電流密度和選擇性分別高達(dá)750 mA/cm²和97%，1 m²電極面積的單程烯醇產(chǎn)量達(dá)到~20千克/天，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。

個人簡介：張健教授，2014年博士畢業(yè)于中科院山西煤炭化學(xué)研究所，2014-2019先后在德國馬普高分子研究所和德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)進(jìn)行博士后研究和擔(dān)任課題組長，2019年入選國家中組部青年人才計劃并入職西北工業(yè)大學(xué)。主要研究方向?yàn)榫G色炔烯烴催化和特種催化。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文68篇，撰寫Wiley英文專著1章，申請發(fā)明專利15項(xiàng)。其中，第一作者或通訊作者身份發(fā)表論文43篇，包括Nat. Catal. (1)、Nat. Commun. (3)、Adv. Mater. (9)、Angew. Chem. Int. Ed. (3)、CCS Chem. (1)、Sci. China Chem. (1)、Energy Environ. Sci. (2)、Joule (1)、Adv. Funct. Mater. (1)、Adv. Energy Mater. (1)等。論文總引用次數(shù)>1萬次，入選科睿唯安全球高被引學(xué)者。