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研究领域

沸石合成、气体吸附分离、工业催化

1. 热/光热催化烯烃环氧化

氧气直接环氧化烯烃（如制环氧丙烷）具有原子经济性高、成本低等优势，但面临氧气活化难、过度氧化导致选择性差的核心挑战。对此，课题组致力于开发高效热/光热沸石基催化剂，实现温和条件下烯烃的高效、高选择性环氧化。

2. 硝基苯催化加氢及加氢烷基化

针对硝基苯加氢制苯胺及硝基苯与CO₂/H₂耦合加氢烷基化制备N-甲基苯胺与N,N-二甲基苯胺等反应中传统催化剂面临的活性组分易烧结失活、选择性低等挑战，课题组致力于开发沸石封装金属纳米颗粒催化剂，通过金属活性位点与沸石限域效应及酸性位的协同作用，实现硝基苯高效转化，并推动CO₂作为绿色甲基源在烷基化反应中的应用。

3. CCUS-液胺捕集并低能耗解吸CO₂

液胺化学吸收法利用胺液吸收剂与CO₂发生可逆反应实现选择性捕集，技术成熟且应用广泛，但面临解吸能耗高、运行成本大的挑战。为此，课题组致力于开发低能耗解吸技术，聚焦于沸石催化胺液解吸过程，开展沸石催化剂的设计与合成研究。

4. 固废资源化利用

煤气化渣是煤在气化炉中气化后产生的固体废弃物，我国年产量达4000-5000万吨。实现其规模化消纳与高值化利用是当前面临的关键挑战。对此，课题组聚焦煤气化渣的资源化利用，开展了制备沸石及活性炭产品等研究。

5. 气体吸附分离

丙烯与丙烷的分子尺寸极为相近（动力学直径仅差约0.2 Å），沸点相差仅5 ℃左右，相对挥发度低至1.1，这种极端的物理相似性使得传统低温精馏必须依赖上百块塔板和巨大回流比，成为化学工业中能耗最高、碳排放最集中的分离过程之一，被誉为世界七大最难分离过程。沸石分子筛借助其亚纳米级规整孔道，既能对分子微小的尺寸差异进行精确筛分，又能通过孔内阳离子与丙烯不饱和双键的选择性π络合作用，在常温或温和条件下突破气液平衡的热力学限制，优先捕获丙烯，由此从根本上绕开了高能耗精馏路径，有望使过程能耗降低数倍，对实现烯烃纯化技术的绿色低碳转型具有不可替代的战略价值。