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男, 北京化工大学, 教授/研究员/教授级高工或同等级别
学习/工作经历
1996-09~2000-07 山东建筑材料工业学院(现济南大学) 本科生
2000-09~2003-03 北京化工大学化学工程学院 硕士研究生,导师:李春喜教授、段雪院士
2004-03~2006-12 法国克莱蒙费朗第二大学化学系 博士研究生,导师:C. Taviot-Gueho教授
2007-01~2010-06 法国普瓦捷大学 科研工程师
2011-03~2014-11 北京化工大学理学院 副教授
2014-12~2019-06 北京化工大学理学院 应用化学系系主任、教授
2019-07~至今 北京化工大学化学学院 教授、副院长
2023.08-至今 北京化工大学人才引进办公室 主任
研究领域和兴趣
塑料功能助剂、非贵金属阴极电催化材料以及重金属离子吸附分离
主要业绩
候选人坚持以载体材料产品工程为主要研究方向,通过突破孔结构调控、原料精制等关键技 术,实现了大孔-介孔互通式多级孔结构、高纯氧化铝载体材料工程化制备,解决了蒽醌法过氧化 氢合成、氢同位素分离等低效率的核心技术难题,同时秉持上下游贯通式研究模式,注重校企合 作和成果转化落地。候选人承担国际、国家、企业等科研项目 20 余项,个人科研到款累计逾 2000 万元,参与建成产业化装置 8 套,其中主导 2 套;以第一作者或通讯联系人在 Ind. Eng. Chem. Res., ACS Sustainable Chem. Eng., Chem. Mater.等期刊发表论文 110 余篇,入围斯坦福大学 2022 年发布 的全球前 2%科学家,参与撰写中英文专著 5 部;申请国家发明专利 60 余项,其中授权 43 项(国际专利 1 项);牵头建有 2 个校企联合工程中心和 5 个工程类硕博实践基地,负责 2 个院士成果转 化基地;入选国家重大人才工程(2022年)、江苏省双创计划(2014 年)、江苏省双创团队(2017 年)和山东省泰山产业领军人才(2022 年)等人才项目。
近五年,在国家重点、重大、揭榜挂帅和企业等项目支持下,通过校企产学研用联合攻关,候 选人主要围绕典型化工过程用高端氧化铝载体可控制备关键技术和应用示范难题开展了应用基 础、工程化和产业化方面的研究,研究成果已落地应用且拓展辐射到相关产业,产 生了良好的经济效益和社会效益。
(一) 突破氧化铝制备和孔结构控制技术,实现系列氧化铝载体材料创新
候选人长期致力于油柱、微流注射及油氨柱等可控成型系统基础和应用基础研究,近年进一步 突破氧化铝载体制备和孔结构控制等关键技术,实现了氧化铝载体定制制备技术和结构创新。例如, 发展了成核/晶化隔离法,通过成核过程的精准控制,实现了高(020)优势晶面选择性前驱体材料的可控制备,该晶面选择性比例(55.18%)高于 Sasol 公司 SB 粉的 43.91%,通过油氨柱成型制备 的载体材料初步展现了优于 Sasol 产品的水热稳定性;创制了喷雾分散-油柱联用成型法制备高球 形度亚毫米级氧化铝载体,实现了流化床和移动床等用微球形载体的可控规模化制备,解决了微球 形载体成型工艺中喷雾法成球率低和油柱法产率低的难题;设计了无机-有机双模板油柱成型法, 制备了系列低密度高强度大孔容球形氧化铝载体,实现了低堆密度和高强度间的协同控制,解决了 氧化铝载体特殊应用过程中易粉化难题。上述应用基础研究,为解决载体材料工程化制备和产业 化应用过程的关键难题,提供了新思路,奠定破解核心技术难题的基础。
(二) 实现大孔径高强度氧化铝载体产业化生产和工业化应用,大幅度提升过氧化氢生产效率
过氧化氢是一种重要的基础精细化学品,2022 年我国过氧化氢产能增至 1900 万 t/a(按 27.5% 计),产能、产量及消费量均为世界第一。蒽醌法为目前国内外唯一规模化生产过氧化氢的方法, 国外先进的流化床工艺对我国严密技术封锁,破解固定床工艺增效降耗的核心是氧化铝载体的革 新。针对固定床工艺生产效率低、原料消耗大等难题,提出大孔-介孔互通式多级孔构筑新策略, 通过突破系列关键技术和关键设备,实现了大孔径高强度氧化铝载体的产业化生产和工业化应用, 大幅度提升过氧化氢生产效率、减少有效蒽醌原料的消耗。
在国家重点研发计划课题(2016YFB0301602)、鲁西化工集团公司等支持下,突破了中孔、大 孔拟薄水铝石前驱体高分散复配、表面选择性胶溶及双造孔剂协同等关键技术,构筑了大孔-介孔 互通式多级孔结构载体;结合拟薄水铝石胶溶特性,创新设计了挤出-造粒关键设备的内部结构和 挤出系统,实现了国内首套连续挤出强化传质型载体的高效制备。通过成套工艺包转让,在鲁西 化工催化剂有限公司建成 300 t/a 新型载体和载钯催化剂产业化生产装置各 1 套。新型催化剂应用 在 20 万 t/a 过氧化氢工业装置,较现有催化剂生产能力提高了 40%,吨产品原料消耗减少了 30%。 经中国石油和化学工业联合会组织专家鉴定(登记号:H2017160):整体技术达国际先进水平,并 建议加大成果的应用推广。基于新型高效催化剂的优异性能,鲁西化工集团公司从 1 套 20 万 t/a过氧化氢生产装置扩建到 7 套总产能 160 万 t/a,已发展成为国内过氧化氢产能最大的企业,年新 增经济效益数十亿元。
基于上述孔结构调控策略和制备技术,该新型载体材料成功应用于四氢噻吩的绿色催化合成。 四氢噻吩是一种重要的精细化学品,广泛用于城市天然气、煤气等燃料的安全警示剂。随着我国西 气东输、煤改气等重大工程的实施,我国需求量大幅增加,严重依赖美国、日本等国家进口。据统 计,仅 2019 年从美国进口 8000 t,存在随时被断供风险。新型氧化铝载体优异的孔结构和传质特 性,解决了传统载体孔道内扩散受限双活性组分负载难高分散的问题,创制了双组分固体酸高分 散绿色催化剂和一步法制备技术,在 1,4-丁二醇转化率 100%条件下,四氢噻吩产率为 99.6%、纯 度达 99.3%,技术指标国际领先。通过技术转让,国家专精特精小巨人长宏科技股份公司一期投资2000 万元,已于 2021 年底在安庆建成 1 套 1000 t/a 中试生产装置,至 2022 年 12 月 30 日已累计生产四氢噻吩 700 t,产值 0.5 亿元,利税 2000 万元。目前已进一步投资 1.6 亿元,建成国内单套产能最大的 25000 t/a 产业化装置,已于 2023 年年初投产。
代表成果
1. Xiaofei Gong, Haihong Zhong*, Luis Alberto Estudillo-Wong, Nicolas Alonso-Vante, Yongjun Feng*, Dianqing Li, Bifunctional oxygen electrode cobalt-nickel sulfides catalysts originated from intercalated LDH precursors, J. Energy Chem., 2022, 74,376-386
2. Xiao-Wei Song, Haihong Zhong*, Kexin Xu, Luis Alberto Estudillo-Wong, Miaomiao Pei, Meixue Cao, Heng Xu, Nicolas Alonso-Vante, Yongjun Feng*, Dianqing Li, Nitrogen-Doped Carbon-Encapsulated FeCo Alloy Nanostructures with Surface-Dangling Fe(Co)-Nx Active Sites for Oxygen Reduction in Alkaline and Acid Media, ACS Appl. Nano Mater., 2022, 5, 12, 18035-18047
3. Zijia Li, Li He, Weiliang Tian,* Renyao Huang, Xingpeng Wang, Dianqing Li, Pinggui Tang, and Yongjun Feng*, Batch and Fixed-Bed Adsorption Behavior on Porous Boehmite with High Percentage of Exposed (020) Facet and Surface Area towards Congo Red, Inorg. Chem. Front., 2021, 8, 735-745
4. Haihong Zhong, Luis Alberto Estudillo-Wong, Yuan Gao, Yongjun Feng*, Nicolas Alonso-Vante*, Oxygen vacancies engineering by coordinating oxygen-buffering CeO2 with CoOx nanorods as efficient bifunctional oxygen electrode electrocatalyst, J. Energy Chem., 2021, 59, 615–625
5. Haihong Zhong, Luis Alberto Estudillo-Wong, Yuan Gao, Y.J. Feng*, Nicolas Alonso-Vante, Cobalt-based multicomponent oxygen reduction reaction electrocatalysts generated by melamine thermal pyrolysis with high performance in an alkaline hydrogen/oxygen microfuel cell, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 21605-21615.
6. 冯拥军、郭艺璇、李殿卿、唐平贵,一种层状复合金属氢氧化物的清洁制备方法,中国发明专利,申请号:201810787867.4,授权日期:2020-04-21
7. 冯拥军、王兴鹏、何俊玲、唐平贵、陈馨、魏邦延,一种凹凸棒粘土还原-磁分离耦合连续除铁转白提纯方法,中国发明专利,申请号:201911279093.5,授权日期:2021-07-16
8. 冯拥军、郭艺伟、李殿卿、唐平贵,一种麦穗状多孔氧化镁及其制备方法,中国发明专利,申请号:201711019320.1,授权日期:2019-03-29
9. 冯拥军、黄人瑶、李殿卿、唐平贵、冯俊婷,一种纳米硅酸镁吸附材料及其制备方法,中国发明专利,申请号:201510337130.9,授权日期:2017-08-15
10. 冯拥军、姜瑜、李殿卿、唐平贵、黄强、陈商涛、张凤波、黄晶怡,一种超分子插层结构聚合物抗氧剂,中国发明专利,申请号:201210312887.9,授权日期:2014-05-07
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