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姓 名： | 王纯正 |
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职 称： | 副教授/副主任 | |||||
导师类别： | 硕士生导师 | |||||
系 室： | 化学工程系 | |||||
研究领域： | 能源化工；绿色化学；催化新材料；分子筛催化剂； C1化学；合成碳酸二甲酯 | |||||
电子邮箱： | czwang@upc.edu.cn | |||||
联系电话： | 455898418（QQ） | |||||
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◎教育背景 | ||||||
2012-2017，华东师范大学，物理化学专业，理学博士 2007-2012，中国石油大学（华东），化学化工学院，化学工程与工艺专业，工学学士 | ||||||
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◎工作经历 | ||||||
2024.3-至今，法国国家科学研究院催化与光谱研究所（Laboratoire Catalyse et Spectrochimie, Normandie Université, ENSICAEN, UNICAEN, CNRS），访问学者 2021-至今，中国石油大学（华东）化学化工学院，化学工程系，副教授 2019-2021，中国石油大学（华东）化学工程学院，化学工程系，讲师 2017-2019，中国石油大学（华东）化学工程学院，化学工程系，博士后 | ||||||
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◎研究进展 | ||||||
Ø 题目：一氧化碳氧化偶联合成草酸二甲酯：催化剂设计、反应机理和反应过程强化 Oxidative coupling of carbon monoxide to dimethyl oxalate: Catalysts design, reaction mechanism and process intensification 常压一氧化碳氧化偶联制草酸二甲酯（DMO）因反应条件温和、原子经济性高及非石油路线而备受关注，自我国首个年产20万吨煤经DMO制乙二醇的装置于2009年投产以来，其产能迅速增加，显示出该技术的巨大商业潜力。结构催化剂与反应器技术将催化剂开发和反应器设计有效结合，实现了催化与反应工程的一体化，并且被普遍证实能显著优化床层内的流体力学行为、强化传质/传热和提高催化剂活性组分利用效率。本综述聚焦于一氧化碳氧化偶联制DMO的最新研究进展，深入探讨了Pd基催化剂的设计、构效关系、催化反应机理和反应过程强化，并提出了合成DMO面临的挑战和机遇。 Catal. Rev. 2024, DOI: 10.1080/01614940.2024.2320165. （SCI一区，IF=10.9） https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/01614940.2024.2320165
Ø 题目：Mo改性Pd/NaY催化剂用于甲醇间接氧化羰基化合成碳酸二甲酯 Mo-promoted Pd/NaY catalyst for indirect oxidative carbonylation of methanol to dimethyl carbonate 碳酸二甲酯(DMC)具有优异的溶解性、生物降解性和低毒性，被认为是一种绿色化学品。甲醇间接氧化羰基化合成DMC具有无爆炸风险、反应条件温和以及原子效率高的优点，应用前景广阔。然而无氯Pd/NaY催化剂中的活性二价Pd物种很容易被CO反应物还原成零价Pd物种，导致Pd烧结和催化剂失活。本文采用了一种自上而下的方法制备了Mo改性Pd/NaY催化剂(Pd-Mo/NaY)，在保持贵金属Pd氧化态的同时强化了反应物CO的吸附，实现了催化剂稳定性的提高。通过Mo改性，实现了活性二价Pd物种的高度稳定，为甲醇间接氧化羰基化制DMC催化剂的研发提供了新的思路。 Chin. J. Catal. 60 (2024) 344. （SCI一区，IF=16.5） https://doi.org/10.1016/S1872-2067(24)60019-7
Ø 题目：Pd/S-1催化剂用于联产碳酸二甲酯的性能研究 Emerging co-synthesis of dimethyl oxalate and dimethyl carbonate using Pd/silicalite-1 catalyst with synergistic interactions of Pd and silanols Pd-硅羟基的协同催化作用在“双碳”和能耗“双控”背景下，我国煤化工产业必须走高端化、多元化、低碳化的创新之路。针对煤制乙二醇产能过剩、经济效益低的困境，本论文提出了煤制乙二醇联产高附加值碳酸二甲酯的新型技术路线，设计了新型联产碳酸二甲酯的Pd/S-1催化剂，发现Pd物种周围的硅羟基数量能够显著影响催化剂性能，进而设计了一系列的原位红外实验，证实了Pd-硅羟基的协同催化作用。其中，0.48%Pd/S-1催化剂取得了78%的CO转化率和96%的草酸二甲酯+碳酸二甲酯选择性，能够稳定运行200小时以上。相关工作发表在： Chem. Eng. J. 466 (2023) 143136.（SCI一区，IF=16.744） https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143136
Ø 题目：间接氧化羰基化合成碳酸二甲酯的催化反应机理研究：直接捕获反应中间物种 Elucidation of the reaction mechanism of indirect oxidative carbonylation of methanol to dimethyl carbonate on Pd/NaY catalyst: Direct identification of reaction intermediates 煤制碳酸二甲酯（Dimethyl carbonate，DMC）作为现代煤化工五大示范工程中煤制乙二醇路线的拓展，可通过改变催化剂体系实现合成草酸二甲酯到碳酸二甲酯的转变，是煤炭高效清洁转化和低碳化利用的新兴路线，受到了工业界和学术界的广泛关注。该工作设计了一系列原位漫反射红外（DRIFTS）实验，包括稳态、动态、瞬态的DRIFTS，捕获了反应中间物种，并结合DFT理论计算，证实了COOCH3*物种的形成是该反应的速度控制步骤，相关工作发表在：
J. Catal. 412 (2022) 30-41（SCI一区，IF=7.9） https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S002195172200224X?via%3Dihub Ø 题目： Pd基分子筛催化剂的制备及羰基合成碳酸二甲酯 Highly active Pd containing EMT zeolite catalyst for indirect oxidative carbonylation of methanol to dimethyl carbonate 煤制碳酸二甲酯（Dimethyl carbonate，DMC）作为现代煤化工五大示范工程中煤制乙二醇路线的拓展，可通过改变催化剂体系实现合成草酸二甲酯到碳酸二甲酯的转变，是煤炭高效清洁转化和低碳化利用的新兴路线，受到了工业界和学术界的广泛关注。目前制约煤制碳酸二甲酯的主要技术瓶颈是CO和亚硝酸甲酯（CH3ONO）羰基合成DMC催化剂中价态Pd活性位在还原反应气氛中稳定性较差。 碳酸二甲酯（Dimethyl carbonate，DMC）是一种重要的环保型化工原料，能够用来生产聚碳酸酯、异氰酸酯、烯丙基二甘醇碳酸酯、医药、除垢剂、农药等，用途十分广泛。制备了EMT分子筛负载Pd催化剂，发现Pd/EMT催化剂对合成碳酸二甲酯具有优异的稳定性，这主要得益于Pd团簇与EMT分子筛骨架较强的相互作用，抑制了Pd团簇的烧结，从而稳定了Pd2+活性位。相关结果已发表在： J. Energy Chem. 52 (2021) 191-201（SCI一区，IF=9.7） https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095495620302849?via%3Dihub
Ø 题目：机械压力对Pd活性位的调控机制及其甲醇间接氧化羰基化合成碳酸二甲酯的性能研究 Mechanical pressure-mediated Pd active sites formation in NaY zeolite catalysts for indirect oxidative carbonylation of methanol to dimethyl carbonate 工业上主要关注催化剂成型过程对催化剂机械强度的影响，实际上成型过程将极大的改变催化剂的活性位。本研究发现，羰基合成碳酸二甲酯的选择性对催化剂的成型压力非常敏感，合适的成型压力是获得高碳酸二甲酯选择性的关键，进一步研究发现，成型压力能够调控Pd活性位的形成，改变Pd物种在分子筛内的分布，调节价态Pd物种的比例。该研究工作为羰基合成碳酸二甲酯催化剂的工业应用提供了一定的理论指导。相关工作发表在：J. Catal., 396 (2021) 269-280（SCI一区，IF=7.9） https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021951721001135?via%3Dihub#s0070
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◎科研项目 | ||||||
[1] 国家自然科学基金青年基金项目，分子筛包裹Pd@PdCX团簇的设计及其制碳酸二甲酯中钯碳协同催化效应，2020.1至2022.12，结题，主持 [2] 学校自主创新科研计划项目，纳米EMT/FAU分子筛中Pd活性位的精确调控及其催化CO合成碳酸二甲酯研究，2018.1至2020.12，结题，主持 [3] 中国博士后科学基金项目，纳米分子筛负载Pd簇催化CO合成碳酸二甲酯研究，2017.7至2019.6，结题，主持 [4] 青岛市博士后资助项目，Pd@纳米分子筛的可控合成及其制碳酸二甲酯的性能与机理研究，2017.7至2019.6，结题，主持 [5] 国家重大项目-子课题，分子筛催化剂的精准控制合成，2020.1至2024.12，在研，第三位参与 [6] 国家自然科学基金面上项目，C5/C6烷烃临氢异构化催化剂中亚纳米Ni团簇与酸性位的构建及其协同效应，2019.1至2023.12，结题，第三位参与 [7] 国家自然科学基金面上项目，纳米分子筛从绿色合成到绿色应用，2019.1至2023.12，结题，第三位参与 [8] 国家自然科学基金面上项目，电磁波辐射页岩油原位转化中的非热效应机理及其意义，2021.1至2024.12，在研，第二位参与 [9] 国家自然科学基金面上项目，新型联产碳酸二甲酯催化剂中分子筛缺陷的构筑及其对Pd活性位的调控机制，2025.1至2028.12，在研，主持 [10] 山东省自然科学基金面上项目，2025.1至2027.12，在研，主持 | ||||||
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◎代表性论文及专利 | ||||||
1.论文 Ø Wang Chunzheng*, Li Xianchao, Yuan Shicheng, Sun Li, Bai Peng, Ling Lixia, Guo Hailing, Xxx Xxx*, Oxidative coupling of carbon monoxide to dimethyl oxalate: Catalysts design, reaction mechanism and process intensification, Catalysis Reviews, 2024, DOI: 10.1080/01614940.2024.2320165. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/01614940.2024.2320165 Ø Ke Huang, Shicheng Yuan, Rongyan Mei, Ge Yang, Peng Bai, Hailing Guo, Chunzheng Wang,* and Xxx Xxx*, Chinese Journal of Catalysis, 2024, 60: 344–353. https://doi.org/10.1016/S1872-2067(24)60019-7 Ø Chunzheng Wang*, Ningkun Xu, Ke Huang, Bin Liu, Peihua Zhang, Ge Yang, Hailing Guo, Peng Bai*, Xxx xxx*, Emerging co-synthesis of dimethyl oxalate and dimethyl carbonate using Pd/silicalite-1 catalyst with synergistic interactions of Pd and silanols, Chemical Engineering Journal, 2023, 466: 143136. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143136 Ø Ke Huang, Ningkun Xu, Bin Liu, Peihua Zhang, Ge Yang, Hailing Guo, Peng Bai, Chunzheng Wang*, Xxx xxx*, Crystalline microporous MoVBiO polyoxometalates for indirect oxidation of methanol to methyl formate: Effects of organic additives on crystals size and catalytic performance, ChemCatChem, 2022, 14, e202200528.（SCI二区，IF=5.497） https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.202200528 Ø Wang Chunzheng*, Liu Bin, Liu Panyue, Huang Ke, Xu Ningkun, Guo Hailing, Bai Peng, Ling Lixia*, Liu Xinmei, Xxx xxx*, Elucidation of the reaction mechanism of indirect oxidative carbonylation of methanol to dimethyl carbonate on Pd/NaY catalyst: Direct identification of reaction intermediates, J. Catal., 2022, 412, 30-41.（SCI一区，IF=7.888） https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S002195172200224X?via%3Dihub Ø Wang Chunzheng, Xu Ningkun, Liu Ting-ting, Xu Weisong, Guo Hailing, Li Yanpeng, Bai Peng, Wu Xin-ping*, Gong Xue-qing, Liu Xinmei*, Xxx xxx*, Mechanical pressure-mediated Pd active sites formation in NaY zeolite catalysts for indirect oxidative carbonylation of methanol to dimethyl carbonate, J. Catal., 2021, 396, 269-280.（SCI一区，IF=7.888） https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021951721001135?via%3Dihub#s0070 Ø Wang Chunzheng, Xu Weisong, Qin Zhengxing, Guo Hailing, Liu Xinmei*, Xxx xxx*, Highly active Pd containing EMT zeolite catalyst for indirect oxidative carbonylation of methanol to dimethyl carbonate, J. Energy Chem., 2021, 52, 191-201.（SCI一区，IF=7.216） https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095495620302849?via%3Dihub Ø Wang Chunzheng*, Xu Weisong, Qin Zhengxing, Liu Xinmei, Xxx xxx, Low-temperature synthesis of α-alumina nanosheets on microfibrous-structured Al-fibers for Pd-catalyzed CO oxidative coupling to dimethyl oxalate, Catal. Today, 2020, 354, 158-166.（SCI二区，IF=5.825） https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920586118313658 Ø Wang Chunzheng*, Xu Weisong, Qin Zhengxing, Xxx xxx, Spontaneous galvanic deposition of nanoporous Pd on microfibrous-structured Al-fibers for CO oxidative coupling to dimethyl oxalate, Catal. Commun., 2019, 119, 39-41.（SCI三区，IF=3.612） https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1566736718305454 Ø Wang Chunzheng, Jia Yingshuai, Zhang Zhiqiang, Zhao Guofeng*, Liu Ye, Lu Yong*, Role of PdCx species in Pd@PdCx/AlOOH/Al-fiber catalyst for the CO oxidative coupling to dimethyl oxalate, Appl. Surf. Sci., 2019, 478, 840-845.（SCI二区，IF=6.182） https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433219303642?via%3Dihub Ø Wang Chunzheng, Ding Jia, Zhao Guofeng, Deng Tao, Liu Ye, Lu Yong*, Microfibrous-structured Pd/AlOOH/Al-fiber for CO coupling to dimethyl oxalate: Effect of morphology of AlOOH nanosheet endogenously grown on Al-fiber, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9, 9795-9804.（SCI一区，IF=8.758） https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b00889 Ø Wang Chunzheng, Han Lupeng, Chen Pengjing, Zhao Guofeng, Liu Ye, Lu Yong*, High-performance, low Pd-loading microfibrous-structured Al-fiber@ns-AlOOH@Pd catalyst for CO coupling to dimethyl oxalate, J. Catal., 2016, 337, 145-156.（SCI一区，IF=7.888） https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002195171600052X Ø Wang Chunzheng, Chen Pengjing, Li Yakun, Zhao Guofeng, Liu Ye, Lu Yong*, In situ DRIFTS study of CO coupling to dimethyl oxalate over structured Al-fiber@ns-AlOOH@Pd catalyst, J. Catal., 2016, 344, 173-183.（SCI一区，IF=7.888） https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021951716302032 Ø Wang Chunzheng, Han Lupeng, Zhang Qiaofei, Li Yakun, Zhao Guofeng, Liu Ye, Lu Yong*, Endogenous growth of 2D AlOOH nanosheets on a 3D Al-fiber network via steam-only oxidation in application for forming structured catalysts, Green Chem., 2015, 17, 3762-3765.（SCI一区，IF=9.480） https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/GC/C5GC00530B#!divAbstract
2.专利 [1]王纯正，徐宁堃，许伟松，周顺健，谢沛延，覃正兴，郭海玲，白鹏，刘欣梅，一种改性分子筛负载Pd催化剂的制备方法和在气相法合成碳酸二甲酯中的应用，2020.04.08，申请号：202010268418.8.，授权号：ZL 202010268418.6 [2] 王纯正，徐宁堃，黄恪，刘斌，张培华，何雅萌，龚萧玲，郝萧珊，白鹏，一种分子筛负载钯碳催化剂的一锅法制备及其在气相法合成碳酸二甲酯中的应用，2021.05.19，申请号：202110543649.8.，授权号：ZL 202110543649.8 [3] 王纯正，徐宁堃，滕文凯，侯敬友，黄恪，刘斌，张培华，郭恒旭，郭海玲，白鹏，一种亚硝酸甲酯羰基化合成草酸二甲酯联产碳酸二甲酯催化剂的制备方法，2022.05.30，申请号：202210599101.X, 授权号： ZL 202210599101.X [4] 王纯正，张培华，李先超，袁世诚，孙丽，刘斌，黄恪，张春旺，袁滢璞，郭海玲，白鹏，一种催化一氧化碳、甲醇与亚硝酸甲酯气相合成二甲氧基甲烷和碳酸二甲酯的方法，2023.08.02，申请号： 202310961025.7 [5] 王纯正，孙丽，刘斌，刘磊，张昕滢，李淼，梅荣艳，罗泽国，郭海玲，白鹏，一种二氧化铈-分子筛复合催化剂的制备及其在二氧化碳和甲醇合成碳酸二甲酯中的应用，2024-6-27，中国, 申请号： 202410843702X | ||||||
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◎代表性著作 | ||||||
[1] 路勇、巩金龙、朱吉钦等，结构催化剂与反应器，化学工业出版社，2020（参与编写）。 | ||||||
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◎获奖情况及荣誉称号 | ||||||
[1] 2019和2020年连续获得中国石油大学（华东）“十佳百优”班主任 [2] 2018年中国石油大学（华东）第一届“学习性教学”技能大赛理论学习一等奖 [3] 2018和2020年连续获得优秀工会干部 [4] 2018年和2021年，连续两次学校教职工羽毛球比赛团体赛冠军，2022和2023年学校教职工羽毛球比赛团体赛亚军，2022年学校教职工七人制足球比赛冠军 | ||||||
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◎执教课程 | ||||||
本科生：《化学反应工程》、《反应器设计》、《专业实验》、《毕业设计2-1》 | ||||||
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◎招收及指导研究生情况 | ||||||
1. 指导研究生情况 目前指导研究生11名，其中硕士生10名，协助指导博士生1名。已毕业硕士研究生2名。 2. 招生专业及要求 化学工程与工艺，应用化学，能源化学与工程，化学，化工安全等其化学化工相关专业。 | ||||||
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◎学术兼职 | ||||||
无 | ||||||
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