2022年8月24日中国科学院大连化学物理研究所林坚、乔波涛研究员学术报告

报告题目一：水煤气变换制氢：从单原子催化到单原子助剂

报告人：林坚 研究员（中国科学院大连化学物理研究所）

报告摘要：氢气是重要的洁净能源之一，目前工业上氢气主要来源于烃类原料的重整，难以避免引入微量CO，进而毒化下游氨合成催化剂或者燃料电池电极。水煤气变换反应（CO+H2O→CO2+H2）是消除微量CO、生产洁净H2的有效方法之一。相比于CuZn催化剂，贵金属催化剂因其优异的低温活性和稳定性受到广泛关注，该类催化剂活性金属的尺寸效应一直是研究热点。本报告将论述我们研究团队近期在Pt族金属（特别是Ir催化剂）应用于水煤气变换反应的进展，主要是基于单原子催化剂活性中心以及反应机理的认识，阐明水煤气变换过程单原子催化与单原子助剂催化的不同反应行为。

个人简介：

林坚，中科院大连化学物理研究所研究员，博士生导师，国家优青，中科院青促会优秀会员。2011年博士毕业于中科院大连化学物理研究所，导师：张涛院士/王晓东研究员。主要从事亚纳米/单原子催化剂的制备及其在环境、能源与航天催化等领域的应用。迄今在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., AIChE J., ACS Catal.等期刊上发表论文60余篇，申请专利25件（已授权10余件）。主持国家自然科学基金4项、GF973子课题等。现任《Journal of Environmental Sciences》期刊青年编委。入选中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划、大连市杰出青年科技人才支持计划，荣获中科院沈阳分院优秀青年科技人才奖、某部委科学技术进步奖一等奖等。

报告题目二： 金属载体强相互作用调控单原子催化性能

报告人：乔波涛 研究员（中国科学院大连化学物理研究所、催化与新材料研究中心）

报告摘要：单原子催化现已成为多相催化领域的研究热点与前沿之一，受到广泛关注。与纳米催化剂相比，单原子催化剂具有原子利用效率高、在一些反应中活性高和/或选择性好等优点。但是单原子催化剂的稳定性一直是人们关注的焦点问题之一，也是氧化物负载单原子催化剂研究中极具挑战性的问题。本报告简要介绍近年来报告人利用金属载体强相互作用在制备高稳定单原子催化剂、调节催化剂电子状态与催化反应性能方面的进展。

个人简介：

乔波涛，男，中科院大连化学物理研究所研究员、博士生导师，《张大煜优秀学者》。《物理化学学报》、《粉末冶金材料科学与工程》等期刊编委，《催化学报》青年编委；2012年获首届全国《催化新秀奖》，2018年入选首届“兴辽英才计划青年拔尖人才”。2008年中国科学院兰州化学物理研究所获理学博士学位。2008-2011年在大连化物所航天催化与新材料研究室从事博后研究，合作导师张涛研究员。博后出站留组工作，被破格提拔为副研究员。2012年3月赴美国亚利桑那州立大学物理系从事博士后合作研究，合作导师为电镜专家刘景月教授。2015年3月返回航天催化新材料研究室工作至今。目前已在包括Chem Rev（1）、Nat Chem (1)、Sci Adv (1)、Chem (2)、JACS (2)、Nat Commun (9)、Angew Chem In. Ed (10) 等国际顶级与催化主流刊物发表研究论文90余篇，被引用14000余次，最高单篇引用3500余次。

现主要从事单原子催化研究以及新型金属-载体强相互的研究及其在绿色能源催化转化与环境催化中的应用。首次通过实用方法成功制备单原子催化剂，课题组在此基础上提出“单原子催化”概念，现已成为催化领域的新前沿与热点之一。主持国家自然科学基金青年项目、面上项目以及国际（地区）合作研究与交流项目，参与国防973、中科院B类先导项目与科技部重大纳米专项题等多项基金。

代表性研究论文：

1. Single-atom catalysis of CO oxidation using Pt1/FeOx. Nat. Chem. 2011, 3 (8), 634-641.

2. Strong Metal–Support Interactions between Gold Nanoparticles and Nonoxides. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138 (1), 56-9.

3. Hydroformylation of Olefins by a Rhodium Single-Atom Catalyst with Activity Comparable to RhCl(PPh3)3. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55 (52), 16054-16058.

4. Classical strong metal-support interactions between gold nanoparticles and titanium dioxide. Sci. Adv. 2017, 3 (10), e1700231

5. Atomically dispersed nickel as coke-resistant active sites for methane dry reforming. Nat. Commun. 2019, 10 (1), 5181

6. Non defect-stabilized thermally stable single-atom catalyst. Nat. Commun. 2019, 10 (1), 234.

7. Single-Atom Catalysts Based on the Metal–Oxide Interaction. Chem. Rev. 2020, 120 (21), 11986-12043

8.  Strong metal-support interaction promoted scalable production of thermally stable single-atom catalysts. Nat. Commun. 2020, 11 (1), 1263

9. Strong Metal-Support Interactions between Pt Single Atoms and TiO2. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2020, 59 (29), 11824-11829

10. Modulating the strong metal-support interaction of single-atom catalysts via vicinal structure decoration. Nat Commun 2022, 13 (1), 4244