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中国科学院长春应用化学研究所导师教师信息介绍简介-杨向光

本站小编 免费考研网/2020-03-19

现任中国科学院长春应用化学研究所研究员,绿色化学与过程实验室主任。中国化学会催化委员会委员;中国化学会应用化学委员会委员;《催化学报》、《石油化工》编委,已发表学术论文100余篇,申请国家发明专利十余项。主要从事环境催化领域的应用基础性工作。目前主要的研究方向为功能型纳米催化材料的制备、机动车尾气净化、脱销催化剂的研发以及高性能电池材料的制备。


个人经历:


2006年,与瑞典皇家理工学院(KTH)合作研究。

2002年,与德国马普学会Fritz-Haber研究所合作研究。

1997年~1998年,作为外国专家(Brain Pool 研究员)在韩国科学技术研究院(KIST)进行合作研究。

1998年~至今,    长春应化所研究员。

1993年~1998年,长春应化所副研究员。

1991年~1993年,长春应化所助理研究员。

1987年~1990年,吉林大学,获博士学位。

1984年~1987年,吉林大学,获硕士学位。

1980年~1984年,吉林大学,获学士学位。

研究方向

纳米催化材料
时间:2017-11-16


纳米催化材料在催化领域的应用非常广泛。与普通商用催化剂相比,纳米催化剂表现出更高的催化活性和选择性。在反应中, 纳米催化剂的尺寸、形貌、表面性质等对其活性和选择性有重要影响。纳米催化剂由于尺寸小,表面所占的体积百分数大,表面的键态和电子态与内部不同,表面原子配位不全等,导致其表面的活性位增加,这就使纳米催化剂表现出许多新的特性。

我们主要从事一氧化碳氧化、烷烃(C1-C4)催化燃烧及选择性氧化、NOx的消除等催化领域的基础及应用研究,着力研制具更佳催化性能的催化剂,并应用表面科学等手段系统地研究催化剂的活性位点、构效关系以及催化反应机理

汽车尾气催化剂
时间:2017-11-16

作为空气污染的主要来源之一,机动车尾气中含有大量的有害物质,包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等。汽车尾气在直接危害人体健康的同时,还会对人类生活的环境产生深远影响,例如雾霾天气,光化学烟雾等。

目前,汽车尾气催化剂是最为直接有效的净化汽车尾气的方式。汽车尾气催化剂一般是将贵金属负载在以储氧材料为基础的载体之上。但是贵金属用量仍然较高,催化剂的稳定性较差。我们主要致力于降低催化剂中的贵金属用量、提高催化剂的热稳定性,从而降低催化剂的生产成本、提高催化剂的使用寿命。

脱硝催化剂
时间:2017-11-16


氮氧化物(NOx) 是大气污染的主要污染物之一,其大量排放既可形成酸雨、又可与碳氢化合物结合形成光化学烟雾,给自然环境和人类生产活动带来严重危害。我国氮氧化物污染十分严重。2012年,我国氮氧化物排放总量达到2337. 8万吨。若不采取有效的控制措施,我国NOx排放量在2020年将达到3000万吨。

我们开发的稀土脱硝催化剂在NH3-SCR反应中表现出与工业钒钨钛催化剂相近的催化性能,且该催化剂具有高温稳定性好、价格低廉、无毒以及更强的耐碱,砷中毒能力的优点。前期经过放大生产,工艺优化,目前已经形成了一整套具有自主知识产权的稀土脱硝催化剂粉体制备和蜂窝式挤出成型技术。经35t/h燃煤锅炉和10t/h熔盐锅炉两个脱硝工程验证,稀土脱硝催化剂显示出较好的SCR脱硝活性和抗中毒能力。 

电池材料
时间:2017-11-16


过去的十年,科研工作者对移动设备和电动工具中的锂离子电池的循环稳定性进行了大量的研究工作。经中子衍射、拉曼光谱、核磁共振和磁学测试等实验已经证明,凡是具有好的稳定性的材料普遍具有结构刚性和准电容性质。在单个纳米粒子内部,如果因为锂离子的嵌入和脱出所引起的张力被很好消除的话,那么其就具有良好的结构稳定性,这种行为被称为结构刚性。结构刚性能够确保锂离子进入和离开的可逆性,因此能保证循环稳定性。当粒子尺寸降到纳米尺度,则纳米粒子的界面效应就会凸显出来,大量的锂离子可以被存储在纳米粒子间的界面处,因此就会出现一种快速的法拉第过程,这种过程被称为准电容过程。因为界面处不存在锂离子的嵌入和脱出,在充放电时也就不存在对电池活性材料的结构破坏,保障了结构稳定性,因此,活性材料能够具有良好的循环稳定性。尽管两种稳定机制都能保证循环的持续,但是每种活性材料的稳定机制却是不同的。借助循环伏安和电化学阻抗测试可以被用来测定锂离子嵌入和电容行为所存储的电荷的多少,因此,可以被用来判断是其稳定机制。

发表论文
时间:2017-11-16



1. MnO2–Graphene-oxide-scroll–TiO2 composite catalyst for low-temperature NH3-SCR of NO with good steam and SO2 resistance obtained by low-temperature carbon-coating and selective atomic layer deposition, Liwei Sun, Kai Li, Zeshu Zhang, Xuefeng Hu, Heyuan Tian, Yibo Zhang, Xiangguang Yang*, Catal. Sci. Technol., 2019, 9, 1602.

2. A novel monolith ZnS-ZIF-8 adsorption material for ultra-effective Hg (II) capture from wastewater, Fengtai Liu, Wenjing Xiong, Xinrui Feng, Lei Shi*, Dawei Chen, Yibo Zhang*, J Hazard. Mater., 2019, 367, 381-389

3. Highly recyclable cysteamine-modified acid-resistant MOFs for enhancing Hg (II) removal from water, Fengtai Liu, Wenjing Xiong, Xinrui Feng, Ge Cheng, Lei Shi*, Dawei Chen, Yibo Zhang*, Environ. Technol., 2019, 1-11.

4. Combination of Pt@CeO2/MCM-56 and CeO2-CuO/MCM-56 to purify the exhaust emissions from diesel vehicles, Ting Yi, Yibo Zhang*, Xiangguang Yang*, Appl. Catal. A-Gen.,2019, 570, 387-394.

5. Novel amino-functionalized carbon material derived from metal organic framework: A characteristic adsorbent for U(VI) removal from aqueous environment, Fengtai Liu, Wenjing Xiong, Jiayue Liu, Qi Cheng, Ge Cheng, Lei Shi*, Yibo Zhang*, Colloid Surface A, 2018, 556, 72-80.

6. A general one-pot strategy for the synthesis of Au@multi-oxide yolk@shell nanospheres with enhanced catalytic performance, Jian Li, Shuyan Song, Yan Long, Shuang Yao, Xin Ge, Lanlan Wu, Yibo Zhang*, Xiao Wang, Xiangguang Yang, Hongjie Zhang*, Chem. Sci., 2018, 38, 7569-7574.

7. MIL-101(Cr) metal-organic framework functionalized with tetraethylenepentamine for potential removal of Uranium (VI) from waste water, Fengtai Liu, Shanshan Song, Ge Cheng, Wenjing Xiong, Lei Shi*, Yibo Zhang*, Adsorpt. Sci. Technol., 2018, 36, 1550-1567.

8. A Novel Nano-sized Catalyst CeO2-CuO/Hollow ZSM-5 for NO(x) Reduction with NH3, Ting Yi, Jingwei Li, Yibo Zhang*, Xiangguang Yang*, Chem. Res. Chinese U., 2018, 34, 661-664.

9. Surface density of synthetically tuned spinel oxides of Co3+ and Ni3+ with enhanced catalytic activity for methane oxidation, Zeshu Zhang,  Jingwei Li, Ting Yi, Liwei Sun, Yibo Zhang*, Xuefeng Hu, Wenhao Cui, Xiangguang Yang*, Chinese J. Catal., 2018, 39, 1228-1239.

10. The Redispersion Behaviour of Pt on the Surface of Fe2O3, Jingwei Li, Yibo Zhang,* Ting Yi, Zeshu Zhang, Zhenzhen Miao, Liwei Sun, Zhendong Zhang, Xiangguang Yang*, RSC Adv., 2016, 6(31), 25894-25899.

11. Amino-functionalized Adsorbent Prepared by Means of Cu(II) Imprinted Method and Its Selective Removal of Copper from Aqueous Solutions, Wei Peng, Zhenzhen Xie, Ge Cheng, Lei Shi*, Yibo Zhang*, J. Hazard. Mater., 2015, 294: 9-16.

12. Promotional Effect of H3PO4 on Ceria Catalyst for Selective Catalytic Reduction of NO by NH3, Ting Yi, Yibo Zhang*, Jingwei Li, Xiangguang Yang*, Chinese J. Catal., 2016, 37(2): 300–307.

13. Aerobic Oxidation of 5-hydroxymethyl furfural (HMF) Effectively Catalyzed by a Ce0.8Bi0.2O2−δ Supported Pt Catalyst at Room Temperature, Zhenzhen Miao, Tianxiao Wu, Jingwei Li, Ting Yi, Yibo Zhang*, Xiangguang Yang*, RSC Adv., 2015, 5, 19823-19829.

14. Superior Catalytic Performance of Ce1−xBixO2−δ Solid Solution and Au/Ce1−xBixO2−δ for 5-hydroxymethyl furfural Conversion in Alkaline Aqueous Solution, Zhenzhen Miao, Yibo Zhang,* Xiqiang Pan, Tianxiao Wu, Bin Zhang, Jingwei Li, Ting Yi, Zhendong Zhang, Xiangguang Yang*, Catal. Sci. Technol., 2015, 5(2), 1314–1322.

15. Perovskite Oxides: Preparation, Characterizations, and Applications in Heterogeneous Catalysis, Junjiang Zhu*, Hailong Li, Linyun Zhong, Ping Xiao, Xuelian Xu, Xiangguang Yang*, Zhen Zhao, Jinlin Li, ACS Catal., 2014, 4(9), 2917−2940.

16. Investigation of the Redispersion of Pt Nanoparticles on Polyhedral Ceria Nanoparticles, Tianxiao Wu, Xiqiang Pan, Yibo Zhang, Zhenzhen Miao, Bin Zhang, Jingwei Li, Xiangguang Yang*, J. Phys. Chem. Lett., 2014, 5(14), 2479−2483.

17. Micro/nano-structure Co3O4 as High Capacity Anode Materials for Lithium-ion Batteries and the Effect of the Void Volume on Electrochemical Performance, Bin Zhang, Yibo Zhang, Zhenzhen Miao, Tianxiao Wu, Zhendong Zhang, Xiangguang Yang*, J. Power Sources, 2014, 248, 289-295.

18. A Novel PdNi-Al2O3 Catalyst Prepared by Galvanic Deposition for Low Temperature Methane Combustion, Xiqiang Pan, Yibo Zhang, Zhenzhen Miao, Xiangguang Yang*, J. Energy Chem., 2013, 22, 610–616.

19. Synthesis of p-Hydroxybenzaldehyde by Liquid-phase Catalytic Oxidation of p-Cresol over PVDF Modified Cobalt Pyrophosphate,Yibo Zhang, Deqiang Wang, Zhenzhen Miao, Xiqiang Pan, Zhendong Zhang, Xiangguang Yang*, Chem. Res. Chin. Univ., 2013, 29(2), 319-323.

20. Surface Chemistry and Catalytic Reactivity of a Nanodiamond in the Steam-Free Dehydrogenation of Ethylbenzene, Jian Zhang, Dang Sheng Su*, Raoul Blume, Robert Schlogl, Rui Wang, Xiangguang Yang, and Andreja Gajovic, Angew. Chem. Int. Ed., 2010, 49, 8640-8644.

21. Hydrothermal Method Prepared Ce-P-O Catalyst for the Selective Catalytic Reduction of NO with NH3 in a Broad Temperature Range,Fei Li, Yibo Zhang, Dehai Xiao, Deqiang Wang, Xiqiang Pan, Xiangguang Yang*, ChemCatChem, 2010, 2, 1416-1419.

22. Selective Oxidation of Cyclohexane with Hydrogen Peroxide in the Presence of Copper Pyrophosphate,Ying Du, Yonglian Xiong, Jing Li, Xiangguang Yang*, J. Mol. Catal. A: Chem., 2009, 298, 12–16.

23. Rare Earth Pyrophosphates: Effective Catalysts for the Production of Acrolein from Vapor-phase Dehydration of Glycerol, Qingbo Liu, Zhen Zhang, Ying Du, Jing Li, Xiangguang Yang*, Catal. Lett., 2009, 127, 419-428.

申请专利
时间:2017-11-12

授权专利:


1.  201410106775.7:一种表面改性的富锂锰材料、制备方法及在锂离子电池中的应用,申请日:2014-03-20,专利人:杨向光,张彬,张一波,张兴文,张震东,苗珍珍,李经纬,邬天笑,陈斌。


2.  201210258673.8:用于选择催化还原氮氧化物的铈/分子筛催化剂及其制备方法,授权日2014年7月23日,申请日:2012-07-24,专利人:杨向光,张一波,王德强,潘喜强,张震东,张彬,苗珍珍,邬天笑。


3.  201210091447.5:一种纳米复合催化剂及其制备方法,授权日2014年1月8日,申请日:2012-03-31,专利人:杨向光,潘喜强,张一波,张彬,苗珍珍。



4.  201110063244.0:用于制备环己醇和环己酮的催化剂、环己醇和环己酮的制备方法,授权日:2013-04-10,申请日:2011-03-16,专利人:杨向光,王德强,肖德海。


5.  200910067488.9:用于选择催化还原氮氧化物的铈的焦磷酸盐催化剂及制法,授权日:2012-01-18,申请日:2009-09-03,专利人:杨向光,李飞,肖德海,李静。


6.  200810051706.5:一种室内空气净化方法,授权日:2012-11-07,申请日:2008-12-30,专利人:杨向光,肖德海,李静,张兴文。


7.  200810051704.6:一种室内空气净化装置,授权日:2013-02-20,申请日:2008-12-30,专利人:杨向光,肖德海,李静,张兴文。


8.  200810051013.6:一种甘油脱水直接生成丙烯醛的新催化剂及制法和用法,授权日:2010-09-01,申请日:2008-07-22,专利人:杨向光,刘庆波,李静。


9.  200610016560.1:一种增强催化剂表面疏油性的方法,授权日:2008-06-11,申请日:2006-01-24,专利人:杨向光,陈桂芳,李静,吴志成。


10.  200510017013.0:焙烧后的焦磷酸铜的应用,授权日:2009-07-29,申请日:2005-07-29,专利人:杨向光,熊永莲,李静,叶兴凯,远松月,吴越.

出版专著
时间:2017-11-16

作者: 吴越 杨向光
出版社:科学出版社

出版日期:2005年5月
ISBN:7-03-014580-1/O.2122

简介:
         本书在平衡态热力学的基础上,总结了催化作用中的一些普适性规律和动力学研究进展的特点,并以众所周知的卜H和R_E催化作用机理为例,演绎并给出了各自的表面动态学理论表达式。 根据反应物种(原料、产物、催化剂)在催化过程中分子内部各种模式能量的变化,揭示了吸附和催化基元步骤以及反应物种和催化剂之间能量交换过程的特点;介绍了表面激发物种的弛豫、减活和寿命等现代概念和实验数据。 根据非平衡态热力学原理,确认催化过程中某些步骤热力学上的非平衡性,是产生诸如催化剂再构、速率振荡和共轭以及化学能的增强等一系列耗散结构的原因。以此为契机,探讨了在非平衡态热力学基础上建立新催化理论的可能途径。


承担项目
时间:2017-11-01

基金资助:


国家自然科学基金面上项目,21677139,高稳定性分子筛基NH3-SCR催化剂设计与制备。

国家自然科学基金面上项目,21273221,高稳定性贵金属纳米催化剂的制备方法。

国家自然科学基金面上项目,21177120,高效NH3-SCR催化剂的设计与合成。

国家自然科学基金面上项目,20573103,新型丁烯-异丁烷烷基化固体酸催化剂的研究。

国家自然科学基金面上项目,20177022,富氧条件下NO直接分解机理及催化剂的研究。

国家自然科学基金面上项目,29973041,温和条件下烃类的选择催化氧化。

国家自然科学基金委青年基金,21603213,铈基核壳型SCR催化剂制备、反应机理及抗硫性能研究

科技部重点研究计划,2016YFC0204301,芳香烃类、含氧类VOCs净化催化剂的研究与应用




项目资助:


稀土脱硝催化剂中试及产业化技术开发,西部环保有限公司

整体式蜂窝Ce基SCR催化剂规模化制备技术,国家工信部

锰基正极材料制备中试技术及在动力电池中的应用-动力电池组装与关键技术提升,吉林省工信厅-省重点产业发展引导资金项目

锰基正极材料制备中试技术及在动力电池中的应用-关键技术升级和生产工艺完善,吉林省新能源汽车产业发展专项资金项目

重型柴油机尾气净化SCR催化剂,省院合作项目

锰基正极材料制备中试技术及在动力电池中的应用,吉林省新能源汽车产业发展专项资金

正极材料批量制备技术及其应用,吉林省能源局

锰基正极材料关键制备技术的研发及应用,吉林省新能源汽车产业发展专项资金项目

下一代锂电池用高容量富锂正极材料关键技术开发,中国第一汽车集团公司技术中心

高容量富锂锰基正极材料关键技术,吉林省科技厅

 

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