选择性电催化炔烃半氢化研究

讲座题目：选择性电催化炔烃半氢化研究

主 讲 人：张健教授

讲座时间：2023年7月6日，10:00-12:00

讲座地点：教5-111

摘要：当前生产的短碳链烯烃原料中通常含有体积分数为0.3~3%的炔烃杂质，该微量炔烃会不可逆毒化后续工艺中的烯烃聚合催化剂，严重降低烯烃聚合速率，使得下游聚烯烃产品质量下降。目前，主要通过热催化选择性加氢法将短链炔烃杂质和长链炔烃转化为相应烯烃，但该过程需使用贵金属钯基催化剂、高压氢气和较高反应温度，且易发生过加氢等副反应。针对以上关键问题，提出了室温常压下水为氢源的电催化选择性氢化炔烃制烯烃的新途径。例如，电沉积法制备的铜纳米枝晶催化剂可在空速高达9.6×104 ml·gcat^-1·h^-1时，将乙烯原料气中1%（10000 ppm）的乙炔杂质降低至4 ppm，乙烯比选择性达到97%，且可稳定运行100 h以上，实现了聚合级乙烯的连续生产，优于传统的热催化技术；基于自主设计开发的高性能铜纳米阵列催化剂和电解槽器件系统，在常温常压下实现了以水为氢源的电催化炔醇加氢连续生产高附加值的重要精细化学品–烯醇，在–0.88 V时的烯醇分电流密度和选择性分别高达750 mA/cm²和97%，1 m²电极面积的单程烯醇产量达到~20千克/天，具有广泛的工业应用前景。

个人简介：张健教授，2014年博士毕业于中科院山西煤炭化学研究所，2014-2019先后在德国马普高分子研究所和德国德累斯顿工业大学进行博士后研究和担任课题组长，2019年入选国家中组部青年人才计划并入职西北工业大学。主要研究方向为绿色炔烯烃催化和特种催化。已发表学术论文68篇，撰写Wiley英文专著1章，申请发明专利15项。其中，第一作者或通讯作者身份发表论文43篇，包括Nat. Catal. (1)、Nat. Commun. (3)、Adv. Mater. (9)、Angew. Chem. Int. Ed. (3)、CCS Chem. (1)、Sci. China Chem. (1)、Energy Environ. Sci. (2)、Joule (1)、Adv. Funct. Mater. (1)、Adv. Energy Mater. (1)等。论文总引用次数>1万次，入选科睿唯安全球高被引学者。