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煤基高端化学品绿色催化合成山西省重点实验室开展系列学术报告

2024-09-26 信息来源:化学化工学院

9月26日,浙江工业大学佘远斌教授、西北大学马晓迅教授、天津大学姜忠义教授和清华大学李春教授来校进行学术交流,并作学术报告。



佘远斌教授以“金属卟啉类仿生催化氧化烃类绿色合成化学品”为题作报告。天然金属卟啉类化合物来源于生物体和人体,是维持生命运动的关键成分“生命色素”,不仅对人体无毒无害,而且具有良好的氧化还原性能和生物相容性,以及光谱检测性能。佘远斌教授围绕其课题组主要研究方向—金属卟啉类化合物分子设计、合成及应用,详细介绍了双金属中心接力催化O2氧化烃类、限域环境中双金属中心接力催化O2氧化烃类C-H键、金属卟啉构筑限域环境中双金属中心接力催化O2氧化烃类C-H键等十四个工作。最后总结得出限域环境中的接力催化和界面接触控制接力催化是O2选择性氧化C-H键制备化学品的策略,以及限域环境+界面控制+接力催化是O2选择性氧化C-H键制备化学品优化方法。



马晓迅教授讲述了“甲烷无氧芳构化联产氢气技术开发”。甲烷是全球重点开发的绿色环保能源之一,如何高效转化利用甲烷资源,已经成为世界各国竞相研究的热点课题之一,各个国家也都纷纷加大对甲烷化工产品的开发力度。甲烷无氧芳构化(MDA)是甲烷在高温无氧的条件下直接催化转化为芳烃和氢气的一种技术。甲烷无氧芳构化反应具有零碳排放、原子经济性高、工艺简单、路线短、绿色环保等优势,但是催化剂易积碳失活。针对这一问题,马晓迅教授提出通过研究催化剂的机理和改性开发高效催化剂、开发甲烷无氧芳构化反应装置和工艺技术以及模拟仿真来解决催化剂失活快和反应、再生不能连续进行的弊端,并展开了详细介绍。其团队积累的大量研究、技术开发经验和中试实验数据,为工业化奠定了基础。



姜忠义教授的以“新三传与酶-光耦合人工光合系统”为题。对于包含反应的化工过程有非常经典的“三传一反”理论,以反应动力学为核心,以动量传递、热量传递与质量传递为基础,揭示了物质、能量传递与化学反应的协同强化规律。姜教授团队基于酶-光-膜协同构建人工光合系统,提出了融合电子-质子-分子传递的“新三传”概念,同时在微观尺度上对酶-光偶联人工光合系统中电子传递-质子传递-分子传递过程进行了初步分析,并尝试提出了通过协调“新三传”实现质/能高效耦合,进而提升光-酶-化学转化效率的策略。姜忠义教授总结提出通过构建“人工叶绿体”酶-光偶联催化系统,实现光驱酶促生物质高值化、CO2多步合成C2+等过程高效强化。



李春教授的报告题目是“设计细胞工厂合成植物天然产物”。植物天然产物结构迥异,功能多样,如三萜类天然产物具有抗衰老、抗病毒、抗癌等功能。植物三萜是以氧化鲨烯为前体经过环化、氧化生成的四环或五环的萜类化合物骨架结构及其产物。李春教授围绕人工合成主要植物三萜天然产物化合物的途径,即“环化—氧化—糖基化”三个步骤展开详细介绍。第一步环化,通过植物环化酶工程改造,其团队实现了α-香树脂醇和β-香树脂醇的合成优化,提高了发酵产量;第二步氧化,增加了化合物结构中的活性官能团;第三步糖基化,增加了结构多样性和提高了化合物的溶解度、生物利用度、安全性等。最后李春教授总结提出通过设计微生物细胞工厂变革传统获取植物天然草酸的方式,将来有望解决原料来源、生态和占用耕地问题。

四位教授精彩的学术报告给了在场师生很大启发。报告结束后,四位教授与在场师生进行了互动讨论,详细解答了每位师生的问题,现场学术氛围浓烈。

责编 | 瑄   瑄

二审 | 范艳华

三审 | 张   捷

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