基本信息

岳 秋地

特聘研究员 副教授 博导

西安交大青年拔尖人才支持计划

联系方式

中国西部科技创新港 弘润楼 19-4191

化学工程与技术学院

西安交通大学

email: qiudi.yue@xjtu.edu.cn

荣誉称号

组内新闻

教育经历

2017.10 - 2021.09    捷克查理大学 物理与大分子化学系            博士学位

                                 导师:Prof. Maksym Opanasenko, Prof. Jiří Čejka

 

2014.09 - 2017.06    中国科学技术大学 化学与材料科学学院     硕士学位

                                 导师:杜平武 教授

 

2010.09 - 2014.07     西南石油大学 材料科学与工程学院           学士学位

 

工作经历

2024.05 - 至今          西安交通大学 化学工程与技术学院 工业催化研究所

 

2022.01 - 2024.04    法国国家科学研究中心 催化与光谱化学实验室

                                 合作导师:Dr. Svetlana Mintova

 

2021.10 - 2021.11    捷克查理大学 物理与大分子化学系

                                 合作导师:Prof. Maksym Opanasenko, Prof. Jiří Čejka

研究领域

1. 新型拓扑结构沸石材料的设计与开发

       瑞典矿物学家Axel F. Cronstedt于1756年首次发现一些矿物被加热时出现似乎沸腾的现象,据此将这类矿物命名为Zeolite(中文译为沸石),意为Boiling Stone(沸腾的石头)。此后,此类多种天然矿物被陆续发现。这些矿物均具有一种性质:脱水后的沸石可以吸附水、甲醇、乙醇、甲酸,但不能吸附二乙醚、丙酮、苯等分子,J.W. McBain称之为 “Molecular Sieve (分子筛)”。1858年 H. Eichhorn又发现此类材料的阳离子在溶液中可以被其他阳离子可逆交换。一项重大突破是1930年W. H. Taylor 首次解析出Analcite沸石的晶体结构。1963年 J. V. Smith首次定义了沸石: an aluminosilicate with a framework structure enclosing cavities occupied by large ions and water molecules, both of which have considerable freedom of movement, permitting ion-exchange and reversible dehydration。

       严格定义上讲,沸石是一类主要由硅铝酸四面体通过桥氧键相连而组成的三维结晶微孔材料。然而目前,沸石的骨架元素已不再局限于硅和铝元素,而是拓展为B、Ga、Ge、Ti等元素,也被称为Zeotypes(类沸石材料),例如AlPO, SAPO, GaPO, titanosilicates, germanosilicate等。

       沸石材料的发现人对该材料具有命名权,只有经过国际沸石协会严格论证后的沸石结构才会被授予一个由三个英文字母组成的编码作为其结构身份证。理论上,沸石具有数十万种结构,然而迄今为止,被国际沸石协会认证的天然沸石和合成沸石的拓扑结构仅有260余种。因此,开发合成方法制备新型拓扑结构沸石材料成为沸石研究领域的一个重点和难点。

  

2. 沸石结晶生长机理与形貌调控

      1862年H. Saint-Claire-Deville在出版的笔记中提及通过加热硅酸钾和铝酸钠混合物在170°C可以实现水热合成沸石材料。现代合成沸石起始于1940s,R. M. Barrer首次制备出合成沸石P and Q。接下来是R. Milton在1949开始陆续合成出沸石A, B 和C。该领域的一个里程碑事件是1961 R. M. Barrer和 P. J. Denny 通过引入有机模板剂tetramethylammonium hydroxide(TMAOH)成功制备出沸石 A,X和Y。此后通过引入tetraethyl- (TEAOH) 和tetrapropylammonium hydroxide (TPAOH)有机模板剂,分别制备出首例高硅沸石beta,ZSM-5,以及首例纯硅沸石Silicalite-1。另一个重要进展是1978年E. M. Flanigen首次引入氟离子矿化剂在中性条件下合成纯硅Silicalite-1沸石,此后氟离子在合成硅锗沸石种发挥至关重要的作用,极大地推动了合成沸石的发展。这些天然沸石和合成沸石材料具有令人非常激动的性质,在基础研究领域引无数科研人员数十年潜心研究,在工业应用领域创造了无尽的价值。

       早期的合成沸石研究较为缓慢,得益于先进合成与表征技术,合成沸石经历了50多年的快速发展。然而由于沸石合成原料多,并且受酸碱度、水含量和温度等影响非常大,致使沸石结晶与生长过程非常复杂。因而,需要精确调控沸石合成过程中的各个参数,研究其生长过程、探究结晶生长机理。