題目：單原子催化劑精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用探索
報(bào)告人：吳宇恩（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，教育部長(zhǎng)江特聘教授）
時(shí)間：2025年7月2日（周三）下午14：00
地點(diǎn)：逸夫南樓三樓會(huì)議室
報(bào)告人簡(jiǎn)介：
吳宇恩，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，教育部長(zhǎng)江特聘教授。2005-2014年在清華大學(xué)獲得學(xué)士和博士學(xué)位，2014年加入中科大擔(dān)任特任副教授。近些年來(lái)專注于單原子、團(tuán)簇催化劑的理性設(shè)計(jì)及精細(xì)調(diào)控，并將其應(yīng)用于能源、催化領(lǐng)域小分子“化學(xué)鍵”的精準(zhǔn)活化。2015年獲基金委優(yōu)秀青年基金資助，2017年獲國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃納米專項(xiàng)青年項(xiàng)目資助并任首席，2017年獲得中組部青年拔尖人才資助，2018年獲得中國(guó)化學(xué)會(huì)納米化學(xué)新銳獎(jiǎng)，2019年獲得中國(guó)化學(xué)會(huì)青年化學(xué)獎(jiǎng)，2020年獲得霍英東青年教師獎(jiǎng)，2025年獲得中國(guó)化學(xué)會(huì)-英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)青年科學(xué)獎(jiǎng)。2015年來(lái)，申請(qǐng)人以通訊作者（含共同）身份在國(guó)際主流期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文150余篇，近5年內(nèi)，論文總引用28000余次，h-index 79, 2020-2023年入選科睿唯安高被引科學(xué)家。擔(dān)任國(guó)際重要期刊Science Bulletin（國(guó)際Q1區(qū)） 副主編，Science China Materials（國(guó)際Q1區(qū)） 編委，Industrial Chemistry & Materials編委, Small methods客座編輯，無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)青年編委, Chemical Research in Chinese Universities青年編委等,內(nèi)燃機(jī)協(xié)會(huì)燃料電池分會(huì)委員，中國(guó)化學(xué)會(huì)二氧化碳分會(huì)委員，中國(guó)化學(xué)會(huì)納米酶分會(huì)委員。實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)成果轉(zhuǎn)化,目前基于單原子催化劑衍生的產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于美的、小米、天邦、追覓、松下等企業(yè)）。
內(nèi)容提要：
吳宇恩教授課題組，近些年來(lái)一直專注于催化劑的理性設(shè)計(jì)及精細(xì)調(diào)控，并將其應(yīng)用于能源小分子“化學(xué)鍵”的精準(zhǔn)活化。發(fā)展了自上而下的合成策略實(shí)現(xiàn)了高金屬載量、配位結(jié)構(gòu)均一的單原子催化劑的可控制備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)活性中心金屬-金屬鍵、配位數(shù)等原子結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控，并將其應(yīng)用于氧分子等能源小分子的精準(zhǔn)活化。利用主客體策略實(shí)現(xiàn)了具有雙原子中心的燃料電池陰極催化劑合成，解決了非Pt催化劑在酸性條件下不穩(wěn)定的難題；采用表面缺陷工程策略制備了高效廉價(jià)的Ru單原子合金電解水催化劑，相比于商業(yè)Ru基催化劑成本和穩(wěn)定性提升了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。發(fā)展了原子蒸發(fā)法，解決了大規(guī)模制備中均一性的問(wèn)題。面向不同的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景開發(fā)了多達(dá)200多種單原子催化劑，建立了單原子催化劑的大數(shù)據(jù)庫(kù)和年產(chǎn)超1000噸的生產(chǎn)線。開發(fā)了一種全新的氧氣調(diào)控技術(shù)——電子氧肺技術(shù)，可安全、高效的實(shí)現(xiàn)氧氣的富集和脫除。未來(lái)，我們擬開發(fā)面向國(guó)防、醫(yī)療供氧、糧食儲(chǔ)藏、食品保鮮、冶金、化工合成等行業(yè)的制氧、除氧、控氧反應(yīng)器，開發(fā)多款針對(duì)不用使用場(chǎng)景的以電子氧肺技術(shù)為核心的高效氧氣調(diào)控原型設(shè)備。建立了年產(chǎn)超1000噸的單原子催化劑生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化（>1700萬(wàn)元）。開發(fā)的單原子飼料添加劑將養(yǎng)殖業(yè)飼料中鋅的用量降低90%以上，比常規(guī)的納米氧化鋅、精油、抗菌肽等替抗類產(chǎn)品具有更強(qiáng)的防治動(dòng)物細(xì)菌性和病毒性腹瀉的功能，有效解決高鋅所帶來(lái)的糧食安全和環(huán)境殘留污染問(wèn)題，產(chǎn)品銷售至天邦、新希望等國(guó)內(nèi)知名養(yǎng)殖企業(yè)，目前累計(jì)銷量突破3000噸。研發(fā)單原子銅制劑，大幅度減少農(nóng)藥金屬殘留（>90%），大幅度減少農(nóng)藥金屬殘留對(duì)土壤的污染，同時(shí)有效避免了高銅所帶來(lái)的藥害和混配性問(wèn)題，改變了高端無(wú)機(jī)農(nóng)藥被國(guó)外（杜邦等）產(chǎn)品壟斷的局面施藥面積突破300萬(wàn)畝。目前，開發(fā)的單原子催化材料系列產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于能源、催化、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域，和美的、中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)、天邦等企業(yè)形成緊密合作關(guān)系。
主辦單位：池州市鎂基新材料技術(shù)創(chuàng)新中心、安徽省高活性微納粉體工程研究中心、微納粉體與先進(jìn)能源材料安徽省教育廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（博士后科研工作站）、池州學(xué)院材料與環(huán)境工程學(xué)院
