姚思宇

男， 浙江大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2005年9月~2009年7月 北京大学化学与分子工程学院 本科生 获化学学士学位
2009年9月~2014年7月 北京大学化学与分子工程学院 博士研究生 获化学博士学位 导师：刘文剑，寇元，马丁
2014年7月~2015年11月 北京大学化学与分子工程学院 研究助理 导师：马丁
2015年11月~2019年8月 美国布鲁克海文国家实验室化学系 博士后研究助理 合作导师：Jingguang G. Chen, Jose A. Rodriguez
2019年9月~至今 浙江大学化学工程与生物工程学院 百人计划研究员

研究领域和兴趣

多相催化和工业催化

主要业绩

申请人近五年发表SCI论文80余篇，第一/通讯作者发表论文30余篇，包括Science、Nat. Nanotechnol.、Nat. Commun.、 J. Am. Chem. Soc.、ACS Catal.，等。入选2019年度中组部海外高层次人才引进计划青年项目。申请人目前主持科技部重点研发计划氢能专项青年科学家项目、国家自然科学基金面上、浙江省杰出青年基金等项目。担任《Journal of Energy Chemistry》、《Chemical Synthesis》期刊青年编委。
申请人针对多相催化剂的设计，小分子活化转化的反应开发、催化剂原位表征和机理开展了深入的研究工作。针对氢能的制备、储运与化学纯化体系普遍面临的高温平衡受限，低温催化剂活性难以满足应用需求的普遍问题，申请人发展了以功能性载体碳（氮）化钼为载体的负载型催化剂体系实现了高效的低温水煤气变换和水中取氢催化加氢过程；针对小分子碳氢键低温活化困难，临氧环境下易发生副反应的缺陷，发展了金属辅助的氧自由基低温选择性活化策略，发展了低温高选择性的丙烷氧化脱氢制丙烯，甲烷选择性氧化制含氧化合物，以及小分子脱氢偶联等高效C-H键选择性活化催化新体系。
创新点及科学意义：
1）针对传统贵金属金属水煤气变换催化剂低温活性差，CO转化受平衡限制的问题，构建了Au/α-MoC催化剂。证明了α-MoC表面能够实现低于室温的水解离，α-MoC能够在其表面维持高浓度亚稳态OH*，大幅降低了界面氧化温度，从而实现低温水煤气变换活性的数量级提升。可为分布式车载氢燃料电池系统的燃料气纯化提供高效的催化剂技术支持。
2）针对金属催化剂易CO中毒失活的问题，运用金属-碳化钼界面电荷传输机制，调变金属中心能带结构，削弱CO化学吸附，利用金属-碳化钼载体强相互作用诱导的金属向界面的电子转移特性，强化金属/碳化钼中M-Mo界面处的加氢能力，发展了Pt1/α-MoC为代表的系列抗中毒加氢催化剂新体系，为各类低品位氢源、低品位原料不经分离纯化直接进行工业加氢提供了催化剂设计理论和思路。
3）提出了利用亚层金属作为助催化剂增强表面硼羟基物种O-H键解离速率的催化剂设计思路，发展了Ni@BOx/BN催化剂新体系，将丙烷氧化脱氢反应的工作温度降低60摄氏度，本征活性提升近两个数量级，为低温高效的氧化脱氢反应提供了理论依据和开发基础。

代表成果

[1] Yao, S†.; Zhang, X†.; Zhou, W†.; Gao, R.; Xu, W.; Ye, Y.; Lin, L.; Wen, X.; Liu, P.; Chen, B.; Crumlin, E.; Guo, J.; Zuo, Z.; Li, W.; Xie, J.; Lu, L.; Kiely, C. J.; Gu, L.; Shi, C.*; Rodriguez*, J. A.; Ma, D.*, Atomic-layered Au clusters on α-MoC as catalysts for the low-temperature water-gas shift reaction. Science 357 (6349), (2017), 389-393, DOI: 10.1126/science.aah4321
[2] Lin, L.†; Yao, S.†; Gao, R.†; Liang, X.; Deng, Y.; Liu, J.; Yu, Q.; Peng, M.; Jiang, Z.; Li, Y.; Wen, X.; Zhou, W.; Ma, D., A highly CO-resistant Pt catalyst for chemoselective hydrogenation. Nature Nanotechnology,14(4)(2019), 354-361, DOI: 10.1038/s41565-019-0366-5. († Co-first author)
[3] Gao, X. †; Zhu, L. †; Yang, F. †; Zhang, L.; Xu, W.; Zhou, X.; Huang, Y.; Song, H.; Lin, L.; Wen, X*.; Ma, D.*; & Yao, S*., Subsurface nickel boosts the low-temperature performance of a boron oxide overlayer in propane oxidative dehydrogenation. Nature Communications, 14 (1) (2023), 1478, DOI: 10.1038/s41467-023-37261-x.
[4] Zhou, X.; Gao, X.; Liu, M.; Gao, Z.; Qin, X.; Xu, W.; Ye, S.; Zhou, W.; Fan, H.; Li, J.; Fan, S.; Yang, L.; Fu, J.; Xiao, D.; Lin, L*.; Ma, D*.; Yao, S*., Photocatalytic dehydrogenative C-C coupling of acetonitrile to succinonitrile. Nature communications, 13 (1) (2022), 1-8, DOI: 10.1038/s41467-022-32137-y.
[5] Gao, X.; Xu, W.; Li, X.; Cen, J.; Xu, Y.; Lin, L*.; Yao, S*., Non-oxidative dehydrogenation of propane to propene over Pt-Sn/Al2O3 catalysts: Identification of the nature of active site. Chemical Engineering Journal, 443(1)(2022), 136393, DOI: 10.1016/j.cej.2022.136393.
[6] 姚思宇; 高晓峰 ; 一种利用BN负载B2O3包覆Ni催化剂进行低碳烷烃氧化脱氢的方法, 2022-12-06, 中国, 申请号：202211112164.4
[7] 姚思宇; 高晓峰; 黄永康 ; 一种BN包覆Ni催化剂的制备方法、产品及应用, 2022-11-16, 中国, 申请号：202211430122.5
[8] 姚思宇; 周娴; 叶时彤; 徐文豪 ; 一种光催化乙腈C-C偶联一步法制备丁二腈的方法, 2021-10-27, 中国, 申请号：202111020084.1
[9] 2022.08 中国化学会首届能源化学青年论坛，青岛，邀请报告
[10] 2021.07 第18届全国青年催化学术会议，太原，邀请报告

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