【编者按】 研究院深入实施湖州市人才强市创新强市首位战略,紧紧围绕八大新兴产业链,搭建“6+N”科研组织架构,全方位引进人才,积极构建创新人才生态。目前已落地60余个科研团队,主要涉及太赫兹及无线通信、新能源材料、集成电路、人工智能、工业智联网、卫星导航、生物信息及数字乡村等领域。由此,特推出“团队风采”系列专题,着重展现研究院科研团队执着钻研、勇攀高峰的科研精神与科研工作者忠于使命、敢于担当的时代精神。让我们一起走近来自新材料与能源科学研究中心的碳中和与绿色催化创新团队。
一、团队简介
碳中和与绿色催化创新团队主要针对国家在碳中和、大气环境治理、高性能传感材料与器件等方面的重大需求,开展光电催化二氧化碳转化、环境催化材料、新型传感材料与器件等方面的应用基础研究和成果转化。目前团队成员包括正高4名、副高4名、助理研究员2名、博士后6名,硕博研究生33名。近年来团队承担国家重点研发项目2项、国家自然科学基金项目10项和四川省、浙江省科技厅项目等重要科研任务20余项,总经费2000万元。目前已在Nature Communication、Angewandte Chemie、ACS Nano、ACS Catalysis、ACS Sensors和Environmental Science & Technology等SCI期刊上发表重要原创成果并获得同行高度认可。团队积极参与科技成果转化和创新创业,已申请国家发明专利40余项,获授权发明专利20余项。
二、成员风采
Ø 团队负责人
董帆,教授,博士生导师,2010年6月博士毕业于浙江大学,香港理工大学访问学者,从事环境与能源催化方面的研究。国家杰出青年科学基金获得者(2022年),国家优秀青年科学基金获得者(2019年),国务院特殊津贴专家(2019年),国家青年拔尖人才(2018年),四川省杰出青年基金获得者,中国环境科学学会青年科学奖金奖获得者。先后获得教育部自然科学奖一等奖等科技奖励10余项。担任Frontiers in Environmental Chemistry期刊专业主编,及Chinese Chemical Letters、Environmental Functional Materials、Science Bulletin、Chinese Journal of Catalysis、物理化学学报、ACS ES&T Engineering等期刊的副主编/编委/客座编辑。先后主持各类科研项目15项,包括国家自然科学基金项目6项、国家重点研发计划课题2项。在Nature Communications、Angewandte Chemie、ACS Nano、ACS Catalysis、Environmental Science & Technology (Letters)、Materials Today、Nano Energy等期刊上发表论文300余篇,文章引用33000余次,H index为97。连续5年(2018-2022年)入选科睿唯安“全球高被引科学家”榜单和Elsevier中国高被引学者。
Ø 核心成员
孙艳娟,研究员/博士生导师,四川省高层次人才引进计划/四川省特聘专家。获得省部级自然科学奖一等奖等科技奖励3项。主持国家自然科学基金、国家重点研发课题、省部级等项目8项,获得国家发明专利授权3项。担任SCI期刊Alexandria Engineering Journal(IF= 6.6)副主编。在Applied Catalysis B: Environmental、Journal of Hazardous Materials等期刊发表SCI论文80余篇,文章SCI引用12000余次,H指数为58,连续4年入选科睿唯安“全球高被引科学家”榜单。
金瑞奔,正高级工程师,入选浙江省151人才工程第三层次人才、衢州市115人才计划,研究方向为烟气治理与监测。主持国家重点研发计划子课题等项目2项,参与包括国家自然科学基金在内的项目3项。在Applied Catalysis B: Environmental、Journal of Hazardous Materials、Chinese Journal of Catalysis等期刊发表论文10篇,授权专利10余项。
盛剑平,副研究员/硕士生导师,主要从事环境与能源催化、大气污染控制、机器学习、神经网络算法等方面的研究工作。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题等项目4项,参与研究项目3项。在ACS Nano、ACS Catalysis、Chemical Engineering Journal等期刊发表SCI论文40余篇,论文总被引3000余次,H因子29。申请国家发明专利12项,已获授权4项。目前担任Chinese Chemical Letters期刊青年编委、Frontiers in Chemistry期刊副主编、International Journal of Environmental Research and Public Health期刊编委。
李怡招,副教授/硕士生导师,湖州市E类高层次人才,研究方向为功能纳米材料与固废资源化处置。主持国家自然科学基金2项及省部级项目课题4项,参与包括国家自然科学基金在内的多项项目。在ACS Nano、Journal of Materials Chemistry A、Chemical Engineering Journal等期刊发表SCI论文40余篇,授权国家发明专利8项,获中国青少年科技创新奖、省级科技进步奖等科技奖励6项。指导学生获“挑战杯”科技竞赛省级三等奖1项。
陈思,副研究员,湖州市E类高层次人才,研究方向为环境催化与大气污染治理。主持浙江省公益计划项目(自然科学基金探索项目)1项、湖州市重点研发计划项目1项;参与国家重点研发计划、自然科学基金面上项目、浙江省尖兵项目等共5项。近五年共发表SCI论文20余篇,其中以第一/通讯作者在Environ. Sci. Technol.,ACS Catal.,Appl. Catal. B: Environ.,Chem. Eng. J.,J. Hazard. Mater.等国际重要期刊发表SCI论文8篇,获授权专利3项。
邓邦为,副研究员,2019年毕业于中国科学院大学,主要研究方向为原位表面增强红外光谱(SEIRAS)、原位增强拉曼光谱(SERS)以及膜电极(MEA)反应器在电催化CO2还原/氮还原领域的应用基础研究,以第一/共一/通讯作者在Angew, ACS Nano, ACS Catalysis, Science China Chemistry等期刊发表论文9篇,其中1篇入选EIS前1%论文,1篇入选中国化学会热点论文,主持湖州市自然科学基金1项,作为骨干参与国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、浙江省尖兵项目3项,申请国家发明专利4件。
谢洪涛,助理研究员,博士毕业于四川大学,主要从事功能材料设计、CO2捕集技术开发及电催化小分子转化等领域。近年来,在Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Chemistry A、Chemical Communications等国内外权威期刊发表SCI学术论文30余篇,参与科技部重点研发计划子课题1项、省级科技项目2项等,申请国家发明专利10余项。
耿芹,助理研究员,主要从事光催化净化NOx及光催化CO2还原相关研究,先后以第一作者和通讯作者身份发表SCI论文10余篇,申请国家专利8项,主持国家自然科学基金青年基金1项,参与浙江省科学技术厅尖兵项目1项,新疆科技计划项目重点研发计划1项,四川省科技项目1项,横向项目2项。


三、团队成果
Ø 重点成果展示
1:VOCs与NOx治理工艺研发
VOCs与NOx来源于工业生产、交通运输和家居涂料等,会严重危害大气环境和身体健康,具有“三致”效应,目前正面临低浓度VOCs与NOx治理面临困境。针对此,团队采用催化技术对VOCs实现高效催化净化,其反应条件温和且绿色、无污染。其中利用光热催化耦合等离子体技术净化VOCs取得突破性进展,已与四川、新疆的多家废气处理企业达成战略合作。

2:气体传感检测技术研发
目前气体传感器已被广泛应用于大气监测、汽车尾气、管道运输和井下作业等不同领域,团队利用过渡金属掺杂金属氧化物材料用于传感甲苯气体,还对金属氧化物表界面结构进行调控以实现高选择性传感三乙胺气体,具有响应值高、响应检测限低(1 ppm)、响应-恢复时间短、响应范围宽、选择性高、工作温度低等一系列优势。开发高性能气体传感材料,可为构建传感系统提供核心支持。另外,团队基于机器学习算法实现区分同分异构体气体,组建气体响应信号采集、处理、输出、显示模块单元,用于区分甲苯、二甲苯异构体气体。

3:CO2资源化转化技术研究
基于我国“碳达峰、碳中和”任务的艰巨性与迫切性,将CO2高效且高选择性的转化为高附加值化学品是实现“双碳”目标的有效手段。本团队立足于催化剂调控、反应器设计及相关部件优化等领域,着力推动碳资源化转化的工业化落地。为促进CO2资源化转化,团队借鉴绿色植物光合作用原理,将“光反应-暗反应”相结合,实现了光伏驱动+膜电极(MEA)电解槽还原CO2制备乙烯、乙醇等高值化学品,其中C2+产物法拉第效率可以达到80%以上,电流密度大于300 mA cm-2,稳定性200 h以上。



部分发表高水平论文封面、获得专利证书
四、产学研合作
Ø 与湖州市环保集团共建“绿色低碳创新技术联合实验室”
由碳中和与绿色催化创新团队牵头,与湖州市环保集团合共建“绿色低碳创新技术联合实验室”,于2022年6月14日正式揭牌。利用团队在绿色低碳领域开发和应用新材料的人才及科研优势,主要开展人才培养、技术攻关、党团共建等全方位合作。

Ø 牵头承担单位承担浙江省“尖兵”项目
CO2的捕集与高效转化利用是我国实现“碳达峰碳中和”目标的重要途径之一,团队联合浙江大学、浙江工业大学、南开大学、美欣达集团(下属公司)共同承担浙江省2023年度“尖兵”研发攻关计划“CO2捕集与资源化利用关键技术和装备”。
项目将同时开发高效碳捕集、碳转化技术,并进行系统集成,构建适用于烟气源CO2捕集与资源化一体化转化的新路线。设计三元分相可控CO2吸收体系与孔径匹配氨基功能化CO2吸附体系,并强化解吸过程,实现CO2高效捕集与吸收剂再生;并行开发光催化、电催化、生物电催化、矿化四条CO2资源化转化路线,及设计相应的反应器,实现反应器单元结构的长周期稳定运行;基于能流-物流匹配原则,集成和匹配CO2捕集与资源化转化工艺,形成捕集-资源化于一体的成套工艺装备,实现温和条件下,高效催化转化烟气源CO2为C2高附加值化工产品,助力我国碳中和战略目标的实现。

五、团队重要荣誉一览
团队负责人和成员获得
Ø 教育部自然科学奖一等奖1项(2017年)
Ø 重庆市自然科学奖二等奖2项(2017年和2018年)
Ø 四川省自然科学奖二等奖1项(2019年)
Ø 中国化工学会基础科学奖二等奖1项(2019年)
Ø 中国环境科学学会青年科学家金奖1项(2020年)
Ø 4人入选了2020年科睿唯安全球高被引科学家和Elsevier中国高被引学者
Ø 教育部自然科学奖二等奖1项(2021年)
Ø 四川省杰出青年科学技术创新奖1项(2023年)
团队负责人有话说:
习近平总书记在党的二十大报告中强调,“积极稳妥推进碳达峰碳中和”,指出“协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展”。这是对统筹做好碳达峰碳中和工作提出的明确要求,也是实现“双碳”目标的战略路径和重点任务。去年,湖州市被cop15认定为生态文明国际合作示范区,这里有着良好的自然禀赋,有着探索人与自然和谐共生的诸多实践。我们团队一直致力于环境能源催化研究工作,未来我们会继续在双碳领域,探索无尽科学前沿,攻克行业技术难题,推动成果转化落地,为建设绿色低碳共富社会主义现代化新湖州贡献科技力量,也为早日实现“双碳”目标贡献绵薄之力。
来源:碳中和与绿色催化创新团队 / 编辑:李卓然 / 审核:李卓然 / 发布:李卓然