张斌

男， 中国科学院山西煤炭化学研究所， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

教育经历：
(1) 2008-09 至 2013-07, 中国科学院大学, 化学工艺, 博士
(2) 2004-09 至 2008-07, 陕西师范大学, 应用化学, 学士
科研与学术工作经历：
(1) 2013-10 至 2017-09, 中国科学院山西煤炭化学研究所, 煤转化国家重点实验室, 助理研究员
(2) 2017-09 至 2024-04, 中国科学院山西煤炭化学研究所, 煤转化国家重点实验室, 副研究员
(3) 2024-04 至今, 中国科学院山西煤炭化学研究所, 煤炭高效低碳利用全国重点实验室, 研究员

研究领域和兴趣

金属催化剂结构精准设计与动态催化

主要业绩

高值化学品通常具有多个官能团和复杂的空间结构，其合成步骤多，常使用均相催化或化学计量法合成。研究团队针对常规方法所得多相催化剂的活性组分结构复杂、多中心距离难调控等问题，通过发展原子层沉积（ALD）技术和多重脉冲键合策略，并建设原位多谱学联用系统，实现原子级催化剂界面结构、空间落位的精准控制、辨识和催化原理研究；提出“移动催化”概念，揭示动态催化机制，指导高性能催化剂的研发。相关成果在The Innovation、Angew. Chem. Int. Ed.、Nature Commun.等杂志发表研究论文69篇，H因子33；获授权中国专利12件，美国专利1件；获山西省自然科学一等奖1项（3/4）。主持中国科学院B类先导专项项目、国家自然科学基金、山西重点研发计划子课题、山西省优秀青年基金等项目。曾任中国科学院青促会化材分会秘书长、会长，曾获山西省“三晋英才”、《The Innovation》杂志优秀编委等荣誉，目前是山西省化工协会理事，《石油炼制与化工》等期刊青年编委。
主要学术成绩及创新研究成果：
1. 原子级界面位点和界面间距调控及其催化机制。发展出ALD超薄修饰和包覆等方法，极大提升金属-载体(或助剂)界面的比例和均匀性，结合界面位点辨识，揭示其提升选择性加氢、加氢胺化、Suzuki-Miyaura偶联和氧化等反应性能机制。首次提出多层沉积和多孔隔离层策略，梯度控制双金属界面层间距到亚纳米尺度（0.6nm~18nm），揭示了制氢-加氢串联反应亚纳米间距效应。
2. 原子/分子落位调控与动态催化机制。发展出扩散强化ALD方法，合成M(Fe, Co)-O-Si超稳单原子催化剂，揭示烷烃选择性氧化的配位场切换催化机制。首次提出“移动催化”概念，通过多重脉冲键合策略，将带配体金属原子键合到载体(CeO2或TiO2)表面，发现工况下形成表面移动分子可显著提升碰撞几率和加氢效率。
3. 原位联用谱学系统与ALD装备放大。自主设计建成ALD-FTIR-MS、XAS-XRD等谱学联用装置，实现原位催化剂上官能团、配位、晶面多级结构辨识。通过内构件和旋转反应器设计，突破粉体表面镀膜公斤级ALD装备放大难题。

代表成果

1. Liang, Haojie; Zhang, Bin*; Hong, Mei; Yang, Xinchun; Zhu, Ling; Liu, Xingchen*; Qi, Yuntao; Zhao, Shichao; Wang, Guofu; van Bavel, Alexander P.; Wen, Xiaodong; Qin, Yong*. Operando Mobile Catalysis for Reverse Water Gas Shift Reaction. Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63(12): e202318747.
2. Chen, Xiuling; Zhang, Zhiguang; Xu, Shan; Zhang, Bin*; Qin, Yong; Ma, Canghai*; He, Gaohong; Li, Nanwen*. Atomically distributed Al-F3 nanoparticles towards precisely modulating pore size of carbon membranes for gas separation. Nature Communications, 2025, 16(1): 133.
3. Zhang, Shufang; Zhang, Bin*; Liang, Haojie; Liu, Yequn; Qiao, Yan; Qin, Yong*. Encapsulation of Homogeneous Catalysts in Mesoporous Materials Using Diffusion-Limited Atomic Layer Deposition. Angewandte Chemie International Edition, 2018, 57(4): 1091-1095.
4. Ge, Huibin; Zhang, Bin*; Gu, Xiaomin; Liang, Haojie; Yang, Huimin; Gao, Zhe; Wang, Jianguo; Qin, Yong*. A Tandem Catalyst with Multiple Metal Oxide Interfaces Produced by Atomic Layer Deposition, Angewandte Chemie International Edition, 2016, 55(25): 7081-7085.
5. Wu, Huibin; Zhang, Bin*; Liang, Haojie; Zhai, Liming; Wang, Guofu; Qin, Yong*. Distance Effect of Ni-Pt Dual Sites for Active Hydrogen Transfer in Tandem Reaction. The Innovation, 2020, 1(2): 100029
6. Li, Zhuo; Meng, Fanchun; Yang, Xinchun; Qi, Yuntao; Qin, Yong*; Zhang, Bin*. The Role of Mo Single Atoms and Clusters in Enhancing Pt Catalyst for Benzene Hydrogenation: Distinguishing Between Benzene Spillover and Electronic Effect. ACS Catalysis, 2024, 14: 5016-5026.
7. Yang, Xinchun; Xing, Caihong; Zhang, Bin*; Liu, Xingchen*; Liang, Haojie; Luo, Gen; Zhang, Guikai; Li, Zhuo; Zhao, Shichao; Zhang, Jing; Wang, Guofu; Qin, Yong*. Direct Bonding of CpCo Fragments on Pt Nanoparticles and their Electronic Effect for Alkyne Semihydrogenation, ACS Catalysis, 2022, 12(17): 10849-10856.
8. Meng, Fanchun; Yang, Xinchun; Zhao, Shichao; Li, Zhuo; Zhang, Guikai; Qi, Yuntao; Chu, Shengqi; Wang, Guofu; Zhang, Jing; Qin, Yong*; Zhang, Bin*. Shifting reaction path for levulinic acid aqueous-phase hydrogenation by Pt-TiO2 metal-support interaction. Applied Catalysis B: Environmental, 2023, 324: 122236.
9. 张斌; 杨新春; 孟繁春; 王国富; 覃勇. 一种催化剂反应原位测试装置. 2022-11-29, 中国, ZL202222091399.1
10. 张斌. 负载型金属催化剂精准设计. 第二十届全国催化学术会议, 武汉, 2021-10-15至2021-10-20, 主旨报告

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