王勇

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

1998-2002 湘潭大学 本科
2002-2007 浙江大学 博士
2007-2009 浙江大学 博士后
2009-2011 德国马普胶体与界面化学研究所 博士后
2011-2015 浙江大学 特聘研究员
2016-目前 浙江大学 教授

研究领域和兴趣

多相催化、工业催化及能源催化

主要业绩

申请人在负载型金属催化剂开发及工业应用领域开展了长期的应用基础研究，研究工作在学术界和工业界均产生了广泛的影响。
在人才培养方面，培养了博士研究生24名，硕士研究生18名。其中多人获得包括长江学者、国家海外优青、“洪堡学者”、“玛丽居里奖学金”以及“博士后创新人才支持计划”等项目的资助。
在基础研究方面，提出了“基团辨识加氢”的概念，指出加氢催化剂的设计应以对目标基团的定向活化为原则，加氢选择性的提升不应以牺牲反应活性为代价；开发了加氢反应中催化剂几何结构与电子结构效应的解耦分析方法，深化了人们对于催化选择性加氢化学反应本质的认识，为加氢催化剂的理性设计提供了理论指导。累计发表SCI论文200余篇，论文总引用2.7万余次。
在产业化方面，将催化技术与过程强化技术相结合，与行业领军企业一同打造了多个引领性的首台套技术，并成功应用于维生素、化妆品原料、香料、有机胺等产品的工业生产中，促使相关产品的年产量跃居世界前列。获授权国家发明专利50余件，美国专利5件
在项目方面，作为项目负责人承担国家重点研发计划、国家自然科学基金-杰出青年基金、浙江省“尖兵”计划以及企业横向（千万级）等项目。
在荣誉方面，申请人作为第一完成人荣获多个奖项和荣誉，包括中国专利金奖、浙江省自然科学一等奖、浙江省技术发明一等奖、中国石油与化学工业联合会技术发明特等奖、中国催化青年奖、青山科技奖及侯德榜化工科学技术奖-创新奖等。
主要学术业绩如下：
学术业绩一：开发了结构敏感型加氢反应中活性金属几何及电子结构解耦分析方法，提出“基团辨识加氢”概念
负载型纳米金属催化剂的构-效关系解析是多相催化领域的核心挑战。针对碳氯键断裂副反应敏感于金属价态与配位环境的特点，团队选择对氯硝基苯加氢作为模型反应，系统研究Pt/CeO2催化剂的结构效应。研究发现，对氯苯胺选择性随Pt粒径减小呈现"倒火山型"变化规律。结合分子轨道理论分析，小颗粒Pt暴露的低配位边角位点d轨道取向更易匹配C-Cl键π*轨道对称性，实现定向活化；而大颗粒Pt平面位点轨道变形显著抑制活化能力。基于此机制开发的0.6%单原子Pt/CeO2和13 nm粒径的16% Pt/CeO2均实现99%选择性突破（Chem, 2020, 6, 752）。为解耦几何与电子效应，团队采用溶胶凝胶法制备形貌均一的Pt纳米颗粒，负载于不同载体发现：载体功函（Wf）与选择性呈线性正相关（Nat. Commun., 2022, 13, 3561）。理论计算表明，Wf通过调节费米能级与反键轨道能级差控制电子转移效率。由此提出"基团辨识加氢"新策略：保留C-X键时优选CeO2等高Wf载体，断裂则选择γ-Al2O3等低Wf载体。该系列研究为定向设计高性能催化剂提供了电子-几何协同调控的理论框架。
进一步引入金属多酸（POM）构建单分子分散复合催化剂，通过31P NMR表征揭示其增强的Lewis酸性位点。金属-酸双功能协同作用使香兰素加氢脱氧及醇类脱水反应活性显著提升（Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 15556），展现"多相单分子催化剂"的普适潜力。得益于其独特的单分子分散结构特点，高活性的“负载型单分子催化剂”在多类香料（如二氢茉莉酮酸甲酯、哈巴内酯等）的合成中得到应用。
学术业绩二：构建氮掺杂炭-氧化铟复合载体，利用金属和载体间的强相互作用（SMSI）选择性去活低配位金属位点，精准调控Pd纳米颗粒表面活性位，解决了商业含铅催化剂在炔醇选择性加氢反应中活性和选择性不可兼得的难题
炔醇选择性加氢是典型的结构敏感型反应，工业上制备维生素E、维生素A、虾青素、芳樟醇及叶醇等高端精细化学品均涉及到该类反应，普遍使用Lindlar催化剂。该催化剂以大幅牺牲活性为代价换取较高的选择性，催化效率极低。为设计更加高效的炔醇选择性加氢催化剂，团队首先采用密度泛函理论和实验相结合的方法深入研究了催化剂的构-效关系，研究发现Pd纳米颗粒表面低配位位点（边角位）对烯醇的强吸附是造成炔醇过加氢的主要原因（J. Catal., 2017, 350, 13）。为了实现炔醇的高效、高选择性加氢，对Pd纳米颗粒的边角位进行选择性去活，保留高活性、高选择性的平面位，制备得到具有“孤岛式”结构的Pd-In/In2O3@CN催化剂（US10737250B2 & ZL201811010568.6）。在无铅、无有机助剂条件下实现炔醇半加氢反应的工业应用，解决了该反应活性和选择性不可兼得的难题，避免了传统Lindlar催化剂中铅和铋等重金属的大量使用对环境造成的污染。该部分成果荣获2021年浙江省科学技术发明一等奖。
学术成绩三：发明载体具有开放多级孔结构的氮掺杂炭负载型纳米金属催化剂，解决了大分子底物加氢催化效率低、催化剂循环使用困难的问题，以此关键技术创新开辟全新的维生素E绿色合成路线
团队开发了制备开放氮掺杂多级孔炭 (NHPC)的方法。NHPC中的大孔提供了快速传质通道，大大减小了内扩散的影响，短程介孔和微孔结构提供了分散活性金属的高比表面。以NHPC为载体的纳米金属Pd催化剂（Pd/NHPC），成功地将微孔中的扩散控制过程转变为多级孔中的表面反应控制过程，解决了共轭双烯酮加氢效率低、选择性差、催化剂无法稳定套用的难题。Pd/NHPC催化剂的工业应用，使得目标产物收率高达99.8%，催化剂可稳定套用160次以上。共轭双烯酮选择性加氢催化剂技术的突破，解决了维生素E合成新路线工业化的最后一个难点。以三步共轭双烯酮选择性加氢和一步炔醇加氢作为核心技术，团队开发了全新的维生素E合成新路线并成功实现工业化生产。相关研究成果荣获中国石油与化学工业联合会技术发明特等奖，相关专利（ZL201811010567.1）荣获中国专利金奖。

代表成果

(1)Ruiliang Gao, Shanjun Mao, Bing Lu, Wencong Liu, Yong Wang, Efficient upcycling of polyolefin waste to light aromatics via coupling C-C scission and carbonylation, Angew. Chem. Int. Ed., 2025, e202424334. 
(2)Xie Zhang, Xucheng Lv, Xiangbowen Du, Menghui Qi, Shanjun Mao, and Yong Wang, High-Temperature-Mediated Assembly of Polyoxometalate-Induced Ordered Carbonaceous Superstructures, Angew. Chem. Int. Ed., 2025, 64, e202423242.
(3)Xiangbowen Du, Menghui Qi, and Yong Wang, From Atomic-Level Synthesis to Device-Scale Reactors: A Multi-Scale Approach to Water Electrolysis, Acc. Chem. Res., 2024, 57, 9, 1298-1309.
(4)Xiaozhong Zheng, Xiaoyun Shi, Honghui Ning, Rui Yang, Bing Lu, Qian Luo, Shanjun Mao, Lingling Xi, Yong Wang, Tailoring a local acid-like microenvironment for efficient neutral hydrogen evolution, Nat. Commun., 2023, 14, 4209.
(5)Jinqi Xiong, Shanjun Mao, Qian Luo, Honghui Ning, Bing Lu, Yanling Liu and Yong Wang, Mediating trade-off between activity and selectivity in alkynes semi-hydrogenation via a hydrophilic polar layer, Nat. Commun., 2024, 15, 1228.
(6)Zhe Wang, Chunpeng Wang, Shanjun Mao, Bing Lu, Yuzhuo Chen, Xie Zhang, Zhirong Chen, Yong Wang, Decoupling the electronic and geometric effects of Pt catalysts in selective hydrogenation reaction, Nat. Commun., 2022, 13, 3561.
(7)Honghui Ning, Yuzhuo Chen, Zhenzhen Wang, Shanjun Mao, Zhirong Chen, Yutong Gong, Yong Wang, Selective upgrading of biomass-derived benzylic ketones by (formic acid)-Pd/HPC-NH2 system with high efficiency under ambient conditions, Chem, 2021, 7, 3069-3084.
(8)Chunhong Chen, Shanjun Mao, Chaoliang Tan, Zhe Wang, Yiyao Ge, Qinglang Ma, Xiao Zhang, Guodong Qi, Jun Xu, Zhanxi Fan, Yong Wang, General synthesis of ordered mesoporous carbonaceous hybrid nanostructures with molecularly dispersed polyoxometallates, Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 15556-15562.
(9)Chunpeng Wang, Shanjun Mao, Zhe Wang, Yuzhuo Chen, Wentao Yuan, Yang Ou, Hao Zhang, Yutong Gong, Yong Wang, Bingbao Mei, Zheng Jiang, Yong Wang, Insight into single-atom induced unconventional size-dependence over CeO2-supported Pt catalysts, Chem, 2020, 6, 752-765.
(10)Chunhong Chen, Haiyan Wang, Chuanlong Han, Jiang Deng, Jing Wang, Mingming Li, Minghui Tang, Haiyan Jin, Yong Wang, Asymmetric flask-like hollow carbonaceous nanoparticles fabricated by the synergistic interaction between soft template and biomass. J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 2657-2663.

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