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冯刚

男, 南昌大学, 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2000.09-2004.07,太原理工大学,材料科学与工程学院,无机非金属材料工程专业,本科学生,工学学士,导师:高峰教授
2004.08-2006.08,山西信和科技发展有限公司,无机材料工程设计及咨询, 员工
2006.08-2011.07,中国科学院山西煤炭化学研究所,物理化学专业,硕博直读研究生,理学博士,导师:焦海军研究员
其中:2006.08-2007.07 中国科学院研究生院,山西煤炭化学研究所,材料学,导 师:朱珍平研究员
2007.08-2008.09 中国科学院山西煤炭化学研究所,物理化学,导师:霍春芳研究员
2009.01-2010.12 德国马普学会Fritz-Haber Institute,International Max Planck Research School: "Complex Surfaces in Materials Science" 柏林洪堡大学,中德联合培养博士生项目,物理化学专业,导师:Prof. Joachim Sauer
2011.07-2015.08,中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院,研究二部
其中:2011.07-2013.07 科研骨干,工程师
2013.07-2013.10 重点主管工程师,工程师
2013.10-2015.08 重点主管工程师,高级工程师
2015.09-2020.12,南昌大学化学学院 副教授
2021.01-至今 南昌大学化学学院 教授

研究领域和兴趣

物理化学,多相催化

主要业绩

从事工业催化方面的科研与教学工作,担任南昌大学化学学院物化教研室主任和教职工第二党支部副书记,兼任研究生第三支部书记,博士研究生导师。主要业绩和科研成就如下:
一、工业催化技术
1. 新一代芳烃转化催化技术的研发和转化:作为核心骨干参与了国产成套芳烃技术的研发与工业化,推动了我国芳烃技术的跨越式发展。负责开发了具有特殊酸性及形貌的纳米级ZSM-12、Beta等新型材料,成功用于新一代的芳烃转化催化剂的设计开发,大幅提升了反应效率及二甲苯产物的收率,相关技术在多套超大型PX生产装置上得到成功应用,相关技术的应用打破了国外技术垄断并有效提升了我国PX的自给率。
2. 重整油脱烯烃催化剂:作为骨干人员参与研究重整油脱烯烃催化剂,基于对分子筛酸位分布的认识,提出了采用离子改性的方法可控调节分子筛酸性的策略。解决了该过程存在的副反应较高、稳定性差等技术难题。相关技术替代工业白土应用于多套工业装置,实现长周期稳定运行。企业固体危废(失活白土)排放量降低了80%,践行了绿色低碳发展理念。
3. 2,6-二甲基萘(2,6-DMN)的择形催化:针对甲醇与甲基萘烷基化制2,6-DMN的反应,探索分子筛孔道结构与活性位催化机制相匹配的调控方法,开发高效的分子筛择形催化剂,创制含MTW结构的纳米共晶分子筛作为催化剂的本体,经改性后的催化剂可以将2,6-DMN/DMN的选择性从<30%提高到~50%。
4. 高效制氢 “缓释”催化剂:针对铜/氧化铝催化剂在反应气氛中因铜的聚集长达烧结而导致稳定性差的问题,制备高比表面积的铜铝尖晶石‘缓释’催化剂,该催化剂用于甲醇重整制氢的寿命超过传统的商业铜锌铝催化剂,已经实现吨级催化剂生产。
5. 新型酯化反应离子液体催化剂:针对苯酐和异辛醇制邻苯二甲酸二异辛酯的反应,开发了绿色高效的离子液体催化剂。在不改变原操作工艺条件的前提下,将原有工业催化剂钛酸四丁酯催化该反应的温度从210⁰C降低至180⁰C,目标产物收率从89.6%提高到92.6%。在工厂60m3¬反应釜进行的工业化实验取得成功。

二、基础研究
1. 从热力学层面揭示了分子筛中杂原子落位与骨架稳定性机制:采用第一性原理计算的热力学研究分子筛中杂原子落位及骨架的热力学稳定性,通过热力学分析指导分子筛合成配方中离子的选择优先顺序。
2. 金属离子改性对分子筛酸性的调控机理:发现金属离子可以置换分子筛的Brønsted酸位,并形成新的Lewis酸性位。相关成果在国际权威期刊发表学术论文十余篇,他引200余次。
3. 铜铝尖晶石‘缓释’催化机理研究:即在还原性反应气氛中,铜铝尖晶石中铜会被还原而逐渐释放出来,引起催化剂活性先提高,再逐渐失活的现象,该策略可极大的提高催化剂寿命。
4. 核壳结构纳米复合催化剂:发展了反相胶束一锅法合成形貌均一、尺寸可控的金属@多孔二氧化硅核壳纳米结构,发现了调控核壳纳米结构形貌的规律,获得了具有优异催化产氢性能且兼具高稳定性的核壳纳米复合催化剂。2020年获江西省自然科学一等奖1项(排名四)。

承担本科生《物理化学》、《结构化学》、《化工原理》、《化工原理实验》、研究生课程《量子化学》,《石油化工催化》等课程。主讲的《物理化学》被评为省级精品课程,获南昌大学教学成果二等奖1项(排名三),主持江西省学位与研究生教育教学改革研究项目1项,在国家核心期刊发表教学改革论文1篇。指导研究生11名。承担国家自然科学基金面上项目2项,地区项目1项,江西省科技厅和教育厅科研项目2项。获国家发明专利授权4项,已在Chem. Eng. J等领域内权威期刊发表学术论文90余篇,引用1600余次,H-index=23,在国际及国内学术会议做邀请、主题及口头报告10余次。2020年获江西省自然科学一等奖1项(排名四),2018年Publons化学领域top1%同行评议奖。

代表成果

1. G. Feng*; Z.-H. Wen; J. Wang; Z.-H. Lu; J. Zhou*; R. Zhang, Guiding the Design of Practical MTW Zeolite Catalysts: An Integrated Experimental-theoretical Perspective, Microporous Mesoporous Mater., 312: 110810, 2021, DOI: 10.1016/j.micromeso.2020.110810.
2. L. Shi; Y. Huang; Z.-H. Lu; W. Cen; X. Yu; S. Qing; Z. Gao; R. Zhang; G. Feng*, Surface Property of the Cu Doped γ-Al2O3: A Density Functional Theory Study, Appl. Surf. Sci., 535: 147651, 2021, DOI: 10.1016/j.apsusc.2020.147651.
3. Y. Wang; Q. Huo; L. Shi; G. Feng*; J. Wang*; L. Han; L. Chang, Adsorption of Mercury Species on Selected CuS Surfaces and the Effects of HCl, Chem. Eng. J., 393: 124773, 2020, DOI:10.1016/j.cej.2020.124773
4. 冯刚*; 石鎏; 张荣斌; 卢章辉*, 计算化学在认识吸附现象中的应用, 化学教育(中英文), 41: 89-94, 2020, DOI:10.13884/j.1003-3807hxjy.2019120086
5. F. Hu; S. Tong; K. Lu; C.-M. Chen; F.-Y. Su; J. Zhou; Z.-H. Lu; X. Wang; G. Feng*; R. Zhang*, Reduced Graphene Oxide Supported Ni-Ce Catalysts for CO2 Methanation: The Support and Ceria Promotion Effects, J. CO2 Util., 34: 676-687, 2019, DOI: 10.1016/j.jcou.2019.08.020
6. G. Feng; M. V. Ganduglia-Pirovano; C.-H. Huo; J. Sauer*, Hydrogen Spillover to Copper Clusters on Hydroxylated γ-Al2O3, J. Phys. Chem. C, 122, 18445-18455, 2018, DOI:10.1021/acs.jpcc.8b03764
7. D. Yuan*; Y. Wang; Y. Qian; Y. Liu; G. Feng*; B. Huang; X. Zhao*, Highly Selective Adsorption of Uranium in Strong HNO3 Media Achieved on a Phosphonic Acid Functionalized Nanoporous Polymer, J. Mater. Chem. A, 5, 22735-22742,2017, DOI:10.1039/c7ta07320h.
8. 冯刚,连迎迎,祁晓岚,孔德金,多层结构ZSM-12分子筛及其制备方法,2013年申请,2017年授权,专利号:2013104352096
9. 冯刚 主编,《催化理论与计算》,化学工业出版社,2021年11月出版
10. G. Feng*, Theoretical investigation into the stability of Cu-Al2O3 catalysts, The 6th Thailand International Nanotechnology Conference, 2018/12/12-2018/12/15 Bangkok Thailand,Invited report

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