浙江省“固体表面反应化学”重点实验室浙江师范大学物理化学研究所和化学与生命科学学院

“先进催化材料”教育部重点实验室和浙江省“固体表面反应化学”重点实验室是浙江师范大学的重要科研平台。重点实验室依托浙江师范大学物理化学研究所和化学与生命科学学院，主要在能源与环境领域开展基础研究和应用开发，下设应用催化、环境催化、无机纳米催化材料三个研究室和一个大型仪器测试中心。实验室现有人员48人，其中正高级职称人员26人。拥有透射电镜、扫描电镜、激光拉曼光谱仪、红外光谱仪、粉末X-射线衍射仪、单晶X-射线衍射仪、热分析仪等大型仪器设备。

五年来实验室承担国家级项目32项，其中国家自然科学基金重点项目1项，973计划前期研究专项1项；获“先进催化材料”教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队1个；发表SCI论文350余篇；获授权中国发明专利50余件；获浙江省科学技术奖4项。

一、实验室主要研究方向和研究内容

1.应用催化

在催化新材料与绿色化工技术领域重点开展了纳米材料和分子筛在工业催化/分离中的应用研究。研究新型高效CO2高温吸附材料的制备技术，考察吸脱附速率与材料尺度及工作条件之间的关系和CO2分子在纳米材料中的吸附“扩散”机理，为工业制氢工艺的应用提供必要的理论基础和可靠的技术参数，对我国经济发展具有重要的战略意义。

2.环境催化

开展有害气体催化净化和臭氧消耗物种（ODS）替代品合成催化剂等催化剂的制备、表征和反应机理研究。通过对金属负载在CeO2上的铈基催化剂进行了密度泛函理论研究，系统阐述了铈基催化剂上分子氧、表面氧、过氧、超氧等氧物种及氧空位对催化氧化的作用。

3.无机纳米催化材料

致力于无机纳米催化材料的新制备方法研究、催化剂微结构分析以及纳米材料的光催化与电催化应用研究。提出了碳纳米管的生长机理以及催化剂相转变诱导碳纳米管填充的新理论，首次发现了具有超晶格结构的硫化锌/氧化锌异质结纳米线和具有氧化锌3倍周期长程有序的硫化锌/氧化锌双轴型异质结,揭示了其依赖于温度的可控生长过程。

二、实验室开展的部分应用开发

1.ODS替代品催化剂

在应用研究方面，结合浙江省氟化工发展的需要和开发HFCs合成技术重要性。成立了浙江师范大学－巨化集团ODS替代品催化剂联合研发中心，建立了浙江师范大学－巨化集团研究生创新基地。实验室与巨化集团公司先后开展了HFC-134a催化剂、氟乙烯（VF）合成催化剂、CFC-115加氢脱氯生产ODS替代品HFC-125催化剂、CFC-12加氢脱氯生产HFC-32催化剂等10个项目的合作研究。特别是校企联合申请的“气相法生产HFC-134a新型催化剂研制”项目列为浙江省2007年第二批重大科技专项和优先主题项目计划。联合开发气相氟化催化剂和新型氟化反应器等核心技术，以彻底摆脱对国外技术的依赖。目前该技术已成功应用于年产2万吨的生产装置，运行稳定。该项目获得2009年巨化集团公司科技进步一等奖和2010浙江省科学技术奖三等奖。

2.工业有机废气（VOCs）净化处理催化剂

实验室在有机废气（VOCs）净化催化剂基础研究的基础上，针对工业有机废气的复杂性，研发了多种高性能的有机废气净化催化剂。能满足漆包线、涂装、金属印刷等各类复杂环境下的有机废气的净化和脱臭。目前正在开发含氯有机废气的高效净化催化剂。

3.柴油机烟煤净化技术

柴油机凭借其循环热效率高、燃油经济性好、CO2排放量低和使用寿命长等优点逐渐被以柴油机为动力的客车与卡车所普遍接受，但是其排放烟煤（soot）的量约为汽油机的30～80倍，是重要的环境污染源。此技术利用催化过滤器，在柴油机排气管中原位燃烧烟煤颗粒，达到控制由排放烟煤所引起的环境污染。在排气管低硫氧化物（SOx<20ppm）浓度下，该催化过滤器有较长的使用寿命（相当于行驶20万公里）。