研究人员

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围绕煤的热化学转化、煤基液体燃料与化学品合成、煤炭利用中的污染物控制及其相关新材料制备等过程中的关键科学问题,实验室持续加大研究队伍调整和人才培养力度,以引进人才和培养人才相结合的方式建设研究团队,形成了以研究员为学术带头人,中青年研究人员、研究生为主体的研究队伍。具体如下:

2017年实验固定人员:77人,其中,研究员40人(博士生导师29人)、副研29人、助研8人

博士学位:74人(占研究队伍的96%)

年龄结构:40岁以下占研究队伍的57%

实验室现有国家杰出青年基金获得者1人、中组部“千人计划”入选者3人(包括“青年千人”1人)、中科院“百人计划”入选者12人、国家“百千万人才工程”入选者1人、国家“万人计划”入选者3人、科技部“中青年科技创新领军人才”入选者3人、中国科学院优秀博士学位论文获得者2人。

序号 研究领域 学术带头人 固定人员
1 煤直接转化过程的化学与工程基础 李 文房倚天毕继诚 张 荣赵建涛白宗庆白 进曲 旋、孔令学、张永奇
2 煤经合成气转化的一碳化学与工程 李永旺韩怡卓 温晓东相宏伟郝 栩杨 勇谭猗生陈建刚李德宝房克功侯 博张清德焦海军椿范立曹东波贾丽涛肖 勇林明桂孙德魁王俊刚郭荷芹、张俊峰、杨国辉、王 强、郗宏娟、孙甲强、刘星辰
3 煤经甲醇转化的催化化学与工程 王建国樊卫斌 秦张峰董 梅王 浩王国富李俊汾刘 平、陈艳艳、崔晓静、吴志伟朱善辉
4 煤转化利用中的环境化学与工程 黄张根肖福魁 李 文房倚天毕继诚张 荣韩小金郑剑锋申文忠赵 宁李 磊曲世杰、李 枫、曾泽泉
5 煤转化相关的能源环境新材料与新技术 覃 勇郭向云 朱玉雷王英勇乔 岩吕宝亮贾素萍陈朝秋高 哲、郭晓宁、郑占丰李南文童希立张 斌陈加藏、王连成、谷献模、王志坚

以分散自由的探索研究为特征的传统PI基础单元已不适应于实验室战略目标的实现,为了集中力量解决煤洁净高效转化中的重大科学和技术问题,实验室对基础研究和技术研发队伍进行了整合,组建了煤分级转化、合成油、醇类合成与转化、材料化学和理论计算5个团队。共分为以下五个研究团队:

煤分级转化团队:煤分级转化和过程优化集成是煤炭洁净高效利用的重要方向。根据这一研发思路,实验室以李文、毕继诚、房倚天、黄张根、张荣、赵建涛、白宗庆等科研人员为骨干组成了煤分级转化团队。重点围绕煤的分级转化进行了一系列深入、系统研究,包括煤的微观结构、热解/气化反应特性、污染物的赋存形态和变迁规律等基础理论,以及流态化行为、传质、传热等关键单元过程。该团队的研究成果不仅丰富了煤化学和煤分级转化的理论,同时,结合关键工艺过程的技术突破,建立和运行了5吨/小时固体热载体干馏中试装置和300吨/天气化工业装置。

合成油团队:为了集中力量解决煤间接液化过程中的关键核心科学与技术问题,推动工程化进程,实验室以李永旺、相宏伟、焦海军、朱玉雷、杨勇、陈建刚、郝栩、李德宝等科研骨干组成了合成油团队。重点对费托合成工业化技术进行了从实验室到中试放大以及后续的示范厂设计和实施过程中的关键催化和工程问题进行了系统的研究;针对核心催化剂,开展了其在制备、还原和反应过程中的结构变化的实验表征、催化机理的理论计算及动力学研究,为技术开发提供了强有力的支持,提高了催化剂研发效率和水平。在此基础上开展了F-T合成详细动力学和反应器及过程模型化和系统集成研究,为中试过程和示范厂的设计提供了强大的工艺技术软件,形成了理论研究、实验以及工程研究开发紧密结合的独特的技术开发体系。2016年12月,神华宁煤集团400万吨/年合成油项目一次试车成功。

醇类合成与转化团队:为了实现煤基合成气经醇、醚高选择性地转化为液体燃料与化学品技术的突破,实验室组成了以王建国、樊卫斌、谭猗生、韩怡卓、椿范立、董梅、房克功等人为骨干的醇类合成与转化团队。重点研究开发甲醇定向转化为汽油、二甲醚、低碳烯烃和芳烃的系列技术。该团队采用实验与理论相结合的方法,深入系统地研究了不同种类催化剂孔道结构与表面性质的调变及其对甲醇转化催化性能(特别是选择性)的影响规律,发现实现甲醇定向转化的关键在于催化剂化学组成、表面性质和孔道结构的调控、以及反应工艺与工程的合理配置。在这些关键认识的基础上,研制成功系列的甲醇定向转化实用催化剂。结合反应工艺与工程的研究,成功实现了35吨/年芳烃中试、3500吨/年汽油工业示范和10000吨/年二甲醚工业生产。

材料化学团队催化材料是煤转化反应过程的核心,它的革新会带来催化基础理论和工艺过程的创新发展。为了集中力量深入研究煤转化过程和其他能源过程中所需要的新型催化材料、能源储存材料和传递材料,以覃勇、郭向云等骨干组成了材料化学团队。该团队的研究内容包括采用原子层沉积技术系统深入研究多相催化剂表界面结构在原子尺度的精准调控及其影响催化性能机制;系统研究高比表面积碳化硅的制备及其热催化、光催化应用,发明了溶胶-凝胶结合碳热还原制备高比表面积碳化硅的新方法,实现了产业化;针对C-N、C-C键的构建开发全新的光催化绿色合成路径,深入研究光与催化剂及反应物之间的作用;研究半导体(光)电化学体系的电荷传输、界面电荷转移及其在光催化和光电化学领域的应用;针对清洁能源、节能减排领域,深入研究聚合物聚集态结构与膜及应用过程性能之间的关系等。

理论计算团队:为了加强实验室计算机模拟在煤转化、多相催化反应新材料设计与新过程开发中的应用研究,在计算化学方面形成了特色,以焦海军、王建国、李永旺、温晓东、秦张峰等为科研骨干形成了理论计算团队。其研究成果为煤基合成油催化剂的机理、制备、反应本质等提供了重要的理论基础,同时为催化剂的升级更新、浆态床反应器的设计以及从实验室规模到工业示范装置的放大等提供了强有力的支持。