于晓琳

男， 北京科技大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2001-09至2005-07 合肥工业大学 高分子材料科学与工程 学士
2005-09至2008-07 华南理工大学 材料加工工程 硕士
2008-08至2010-08 广州迈普再生医学科技有限公司 研发部主管
2010-09至2013-07 中国科学院化学研究所 物理化学 博士
2013-07至2016-02 中国科学院化学研究所 助理研究员
2016-02至2024-04 中国科学院化学研究所 副研究员
2024-04至2024-06 北京科技大学 特聘教授
2024-06至现在 北京科技大学 教授

研究领域和兴趣

环境催化、大气污染控制

主要业绩

申请人长期围绕VOCs污染控制化学开展相关研究工作，截止目前共发表SCI论文47篇，其中近5年第一/通讯作者文章24篇，包括Nat. Commun., Environ. Sci. Technol.，Appl. Catal. B-Environ.，等，论文总引用5200余次（google scholar），其中19篇论文引用超过100次，通讯或第一作者论文最高单篇引用514次（国内期刊Journal of Environmental Sciences），H因子37.4，5篇论文年入选ESI高被引论文；获得授权中国发明专利4项；担任SCI期刊Journal of Molecular Structure编委，《环境保护前沿》期刊编委，曾任Chinese Chemical Letters和Journal of Rare Metals青年编委；2019年在第十届全国环境化学大会上获得国内期刊Journal of Environmental Sciences颁发的“Outstanding Publication Award”荣誉奖项，并多次在国内外会议上做邀请报告。
申请人近五年围绕钢铁行业非常规含碳有机污染物催化燃烧净化材料开展了一系列工作，取的主要业绩如下：
1．发展了含碳有机污染物分子C-C/H键活化的新方法，揭示了电荷局域激活晶格氧耦合分子氧活化新机制，实现含碳有机污染物低温高效净化
钢铁行业含碳有机污染物低温高效净化过程中，污染物分子C-C/H键的活化是影响净化效率的关键步骤。通常来说，含碳有机污染物吸附在催化剂表面后C-C/H键主要通过逐级氧化反应进行，晶格氧参与的Mars-van Krevelen机制(MvK)对C-C/H键活化起主导作用，与此同时分子氧的持续活化亦能为C-C/H键活化提供足够的活性氧物种补充消耗的晶格氧。常规催化剂由于催化活性位电荷弥散，导致其电子转移能力差而难以吸附和活化分子氧，因而如何高效激活晶格氧和持续活化分子氧是实现含碳有机污染物C-C/H键低温断裂分解的关键难题。
基于上述难题，申请人率先提出电荷局域激活晶格氧耦合分子氧活化新机制，通过构筑的单位点Ru1/CeO2催化剂中单位点Ru占据了CeO2的表面晶格位点，可以与周围的氧原子形成Ru-O-Ce电子转移通道，强化了单位点Ru与CeO2间强界面电荷转移，而Ru原子与CeO2间的电负性差异以及Ru的d电子特性则在Ru原子周围形成电荷局域化区域，削弱了邻近的Ce-O键，进而激活晶格氧参与氧化反应，同时耦合Ru-O-Ce通道转移的电子活化分子氧补充消耗的晶格氧物种，因而与Ru纳米颗粒催化剂（Run/CeO2）相比，所制备的单位点Ru1/CeO2催化剂表现出的本征活性是纳米颗粒Run/CeO2催化剂的9倍多，循环稳定性和长期稳定性测试结果表明，Ru1/CeO2催化剂具有高稳定性，这源于电荷局域效应能够高效激活晶格氧，同时耦合分子氧持续活化提供活性氧物种补充晶格氧，并在新机制基础上，进一步将Ce/Mn原子以单原子形式分散在ZrO2晶格内构建电荷局域化区域，最终促进含碳有机污染物C-C/H键低温活化（Nat. Commun., 2023，14, 7149）。
2. 提出了界面限域稳定活性中心，强化了含碳有机污染物分子C-C/H键活化稳定性的设计思路，突破了实际应用中活性和稳定性相互制约的问题，为设计高效稳定催化体系提供新策略
钢铁行业含碳有机污染物低温高效净化通常采用贵金属负载型催化剂，主要基于其表现出的优异含碳有机污染物的净化效率，但在实际应用却面临着诸多问题，其中关键问题就是贵金属组分弱的稳定性导致含碳有机污染物净化性能降低。对含碳有机污染物净化消除来说，提高贵金属的分散度或降低贵金属粒子尺寸，虽能提高催化活性，但表面自由能的急剧升高将导致贵金属组分热稳定性的降低，引发贵金属组分的烧结，从而引起催化剂不可逆的失活。因此，贵金属活性组分的稳定是实现钢铁行业实际工况条件下稳定催化净化含碳有机污染物的关键。
基于上述问题，申请人首次提出了界面限域稳定催化活性中心的新策略，研究发现ZrO2混晶相界面会形成电子重新分布的界面区域，Pt原子以氧化态Ptδ+形式锚定在混晶相界面，形成Ptδ+-ZrO2相界面结构，增强了Pt物种稳定性，而Pt0物种则仅存在于纯相ZrO2上，相反Pd原子表现出与Pt物种异常的存在形式，Pd0物种存在于ZrO2混晶相界面上，而Brønsted酸位则稳定Pdδ+物种形成Pdδ+-ZrO2界面，进而优化了Pd物种电子结构，最终强化了含碳有机污染物分子C-C/H键活化的稳定性（Appl. Catal. B-Environ., 2020, 263, 118355；Environ. Sci. Technol., 2024, 58, 22808−22817）。
3．基于邻位电子结构调控，强化含碳有机污染物净化抗中毒性，构筑符合实际工况的高效抗硫中毒催化剂
钢铁行业烟气工况复杂，除常见的NOx和含碳污染物外，不可避免地存在SO2 等含硫气体，虽经超低排放改造SO2浓度已降至35 mg/m3以下，但长期暴露在如此的含硫环境中，催化剂中的活性位仍会优先结合毒性分子生成稳定的硫酸盐或亚硫酸盐，覆盖催化剂表面活性位点导致催化剂中毒，显著影响催化剂的催化活性和使用寿命。因而，开发符合钢铁行业烟气复杂工况条件的高活性和高抗硫中毒性催化剂是推动钢铁行业绿色低碳发展的关键。
申请人发现高温热迁移能够驱动Pt/Ni-CeO2催化剂体相Ni物种迁移到表面Pt物种附近，形成特殊的Pt-NiO界面结构，改善了邻位Pt物种的d带中心，从而可以抑制H2O和SO2等小分子在Pt位点的吸附；此外，Pt物种附近的NiO作为屏障能够有效的减少H2O和SO2等小分子的吸附对Pt物种的毒害，而分子氧在Pt-NiO界面处的吸附、活化和迁移并没有受到影响，因而Pt/Ni-CeO2催化剂能够在保持高效含碳有机污染物催化活性的基础上，表现出优秀的抗硫中毒性能（图4），其中作为“铠甲

代表成果

1. Linsheng Xu, Tian Qin, Yuanfeng Li, Hao Guo, Qiao Hu, Jing Xiong, Yaxiao Ma, Peng Zhang, Xiaolin Yu*, Xi Liu, Yunpeng Liu*, Zhen Zhao, Jianping Zou, Yuechang Wei*, Catalytic cooperation between Ru and Pd atoms on hierarchical porous Ce-based oxide for boosting engine exhaust purification. Nature Communications, 2025, 16, 7796.
2. Menglan Xiao, Dawei Han, Xueqin Yang, Jing Yu, Bo Shi, Yucong Guo, Xiaolin Yu*, Maofa Ge*, Active interfacial perimeter in Pt/CeO2 catalyst with embedding structure for water-tolerant toluene combustion. Environmental Science & Technology, 2024, 58, 22808−22817.
3. Xueqin Yang, Ziqing Ma, Dadao Wang, Xiaolin Yu*, Xiuhong Zhu, Ting Wang, Yuan Yuan, Yucong Guo, Bo Shi, Maofa Ge, Guangxin Ru*, Oxygen vacancy-mediated Mn2O3 catalyst with high efficiency and stability for toluene oxidation. Journal of Colloid and Interface Science, 2024, 675, 815-824.
4. Yuanfeng Li, Tian Qin, Yuechang Wei*, Jing Xiong, Peng Zhang, Kezhen Lai, Hongjie Chi, Xi Liu*, Liwei Chen, Xiaolin Yu*, Zhen Zhao*, Lina Li and Jian Liu, A single site ruthenium catalyst for robust soot oxidation without platinum or palladium, Nature Communications, 2024, 14, 7149.
5. Menglan Xiao, Dawei Han, Xueqin Yang, Narcisse Tsona Tchinda, Lin Du, Yucong Guo, Yuechang Wei, Xiaolin Yu*, Maofa Ge, Ni-doping-induced oxygen vacancy in Pt-CeO2 catalyst for toluene oxidation: Enhanced catalytic activity, water-resistance, and SO2-tolerance, Applied Catalysis B: Environmental, 2023, 323, 122173.
6. Xueqin Yang#, Lin Chen#, Xiaolin Yu*, Jing Yu, Dawei Han, Menglan Xiao, Maofa Ge, Xitian Yang*, Exploration of atomic interface with inherent oxygen vacancy in zirconia for toluene oxidation, Journal of Materials Chemistry A, 2023, 11, 287-296.
7. Wenjie He, Yuechang Wei*, Jing Xiong, Zhiling Tang, Yingli Wang, Xiong Wang, Hui Xu, Xiao Zhang, Xiaolin Yu,* Zhen Zhao, Jian Liu, Variable Valence Mo5+/Mo6+ Ionic Bridge in Hollow Spherical g-C3N4/Bi2MoO6 Catalysts for Promoting Selective Visible Light-Driven CO2 Photoreduction into CO, Journal of Energy Chemistry, 2023, 80, 361-372.
8. Menglan Xiao, Xiaolin Yu*, Yucong Guo, Maofa Ge*, Boosting Toluene Combustion by Tuning Electronic Metal-support Interactions in in-situ Grown Pt@Co3O4 Catalysts, Environmental Science & Technology, 2022, 56, 2, 1376-1385.
9. Menglan Xiao, Xueqin Yang, Yue Peng, Yucong Guo, Yuechang Wei, Maofa Ge, Xiaolin Yu*, Confining shell-sandwiched Ag clusters in MnO2-CeO2 hollow spheres to boost activity and stability of toluene combustion, Nano Research, 2022，15，7042-7051.
10. Xueqin Yang, Xiuyun Ma, Xiaolin Yu*, Maofa Ge, Exploration of strong metal-support interaction in zirconia supported catalysts for toluene oxidation, Applied Catalysis B: Environmental, 2020, 263, 118355.

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