一、实验室简介
低碳催化与二氧化碳利用全国重点实验室(英文缩写LCCU)依托单位是中国科学院兰州化学物理研究所,共建单位是中国科学院上海高等研究院和长江大学,其前身是羰基合成与选择氧化国家重点实验室。
羰基合成与选择氧化国家重点实验室于1991年利用世界银行贷款开始筹建,1995年通过国家验收,正式对外开放。根据国家科技创新体系建设要求,实验室面向国家可循环碳基资源与二氧化碳的战略需求,调整优化科研布局、推进多学科交叉融合,2023年联合中国科学院上海高等研究院和长江大学组建低碳催化与二氧化碳利用全国重点实验室,2025年1月科技部批准建设。
二、使命定位及目标
瞄准国家“双碳”目标,面向国际科学前沿,以低碳催化和羰基化学为学科基础,基于可再生能源利用构建低碳催化与二氧化碳利用创新研究体系;揭示复杂场景、多能耦合、极端环境下转化机制,突破关键技术;打造国际领先的创新基地和人才高地,成为支撑国家“双碳”目标战略科技力量。
三、主要研究方向
低碳分子与二氧化碳转化利用的催化基础
二氧化碳多能耦合转化与利用
极端环境下二氧化碳催化转化
二氧化碳原位转化与低碳资源综合利用等重点研究方向
四、实验室主任
石峰,男,研究员,博士生导师。1998年毕业于山东师范大学化学系,2004年毕业于中国科学院兰州化学物理研究所。2005-2008年在德国莱布尼兹催化研究所进行博士后研究。国家杰出青年基金获得者。主要从事绿色化学与催化、纳米催化材料的制备及其催化性能研究等工作。在Nature Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., J. Catal., ACS Catal., Chem. Rev.等国内外刊物上发表和接受研究论文100多篇,完成催化胺化英文专著一部(2008, Academic Press/Elsevier)和绿色催化的中文专著一部(2008,科学出版社),申请中国/美国发明专利多件。担任中国化学会高级会员、甘肃省化学会理事、甘肃省化学会物理化学专业委员会主任等学术兼职。曾获得中国化学会青年化学奖、甘肃省自然科学一等奖2项(分别排名1、2)、全国优博论文、中科院优博论文等学术奖励。入选爱思唯尔2020年中国高被引学者榜单。
五、学术委员会
主任 | 中国科学院大连化学物理研究所 | |
副主任 | 中国科学院化学研究所 | |
李阳院士 | 中国石油化工集团有限公司 | |
夏春谷研究员 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | |
委员 | 上海交通大学 | |
杨勇平院士 | 兰州大学 | |
赵进才院士 | 中国科学院化学研究所 | |
高雄厚院士 | 中国石油兰州石化公司 | |
谢在库院士 | 中国石油化工集团有限公司 | |
王为教授 | 兰州大学 | |
王野教授 | 厦门大学 | |
王建国教授 | 中国科学院大学 | |
丑凌军研究员 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | |
石峰研究员 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | |
巩金龙教授 | 天津大学 | |
刘海超教授 | 北京大学 | |
江厚顺教授 | 长江大学 | |
何良年教授 | 南开大学 | |
宗保宁教授级高工 | 中石化石油科学研究院 | |
郭新闻教授 | 大连理工大学 | |
魏伟研究员 | 中国科学院上海高等研究院 |
六、研究队伍
实验室现有固定人员120人,其中具有博士学位人员占85%以上,包括中国工程院院士2人,国家级领军人才10余人,国家级青年人才10余人,中国科学院及省级人才50人。
七、重要研究进展
实验室自1995年开放以来,先后承担973、863、国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、重大研究计划、杰出青年科学基金、优秀青年科学基金及国际(地区)合作研究与交流项目、国家海外高层次人才引进计划、中国科学院方向性项目、先导专项、前沿科学重点研究项目、“西部行动计划”、“西部之光”、人才计划、省部级项目以及与国内外大中企业的合作项目等各类任务,取得了一批重要研究成果。代表性进展包括:
● 创新低碳分子转化利用机理机制,支撑系列产业过程:
开发的原创丁烯氧化脱氢制丁二烯体系,助力我国打破国际封锁,建立人工合成橡胶产业;突破异丁烷脱氢制异丁烯关键技术,支撑首套自有技术10万吨级产业化过程;揭示甲烷-二氧化碳干重整、二氧化碳/一氧化碳加氢催化材料真实反应条件下活性位点;创制了甲烷直接氧化制乙烯W-Mn/SiO2催化体系,被公认为是最具工业应用潜力的催化剂之一。相关成果获国家科技进步特等奖、获得中国科学院科技进步二等奖。
● 创新二氧化碳活化理念,突破热/多能耦合产业技术:
在国际上率先基于离子液体阴、阳离子和金属中心的多位点协同,发展出二氧化碳制碳酸酯多功能催化体系,支撑10万吨/年产业化过程,突破基于可再生能源的5000吨/年多能耦合二氧化碳加氢制甲醇及电催化二氧化碳制合成气百吨中试关键技术,为多能耦合的二氧化碳利用提供了有力支撑,相关成果获甘肃省科技进步一等、二等奖和中国石油和化学工业协会技术发明二等奖。
● 突破二氧化碳转化催化材料设计理念,实现可控制备:
在国际上率先基于均多相融合理念,通过柔性有机大分子-金属界面活性中心耦合调控实现了胺和二氧化碳还原甲酰化多相催化材料理性设计,创制出一系列基于金、铜、钴等活性金属的分子和纳米催化体系,实现基于二氧化碳催化羰化合成氨基甲酸酯、烷基脲等高端化学品,在Science、Nature及子刊等发表系列研究论文。
● 创新二氧化碳驱油封存一体化方法与技术体系
发展出CCS-EOR协同技术研究方法,构建了系统的二氧化碳驱油与地质埋存潜力评价方法和理论技术体系,在胜利、新疆等多家油田广泛应用,提升采收率10-15%;提出多尺度融合二氧化碳驱多相渗流机理,研发了多重介质-多组分-多相流数值模拟器,实现了二氧化碳提采机理模拟、拟合、优化的一体化,获得国家科技进步一等奖、二等奖等科技奖励。
八、依托单位
1955年10月中国科学院为支持国家石油基地建设,开展有关石油开采及加工精炼的科学研究,将原中国科学院石油研究所(现中国科学院大连化学物理研究所)催化化学、分析化学、润滑材料三个研究室迁至兰州,成立“西北石油研究室”,经过多年发展于1962年6月更名为“中国科学院兰州化学物理研究所”(简称兰州化物所)。
兰州化物所目前主要开展资源与能源、新材料、生态与健康等领域的基础研究、应用研究和战略高技术研究工作。战略定位是“资源与能源化学和新材料西部创新研究基地”,力争建成具有“一流成果、一流管理、一流环境、一流人才”,特色鲜明,国际上有重要影响,国内不可替代并具有可持续发展能力的国立研究机构。
建所以来,经过几代科研工作者的艰苦努力、开拓创新,获得科技奖励260余项,其中国家级奖励41项(含第一完成单位获国家科技进步特等奖1项)、省部级一等奖56项、摩擦学领域国际最高奖1项,为国家经济建设、科技事业发展,特别是我国石油化工及战略高技术发展做出了重大贡献,同时在催化、润滑和摩擦学理论以及分离分析科学与技术等方面做出了一系列创造性的贡献。
兰州化物所拥有2个全国重点实验室、1个国家创新中心、1个国家工程研究中心,2个甘肃省重点实验室,分别是:低碳催化与二氧化碳利用全国重点实验室、润滑材料全国重点实验室,兰州润滑材料与技术创新中心,精细石油化工中间体国家工程研究中心,天然药物与化学测量研究中心(甘肃省天然药物重点实验室)、资源化学与能源材料研究中心(甘肃省黏土矿物重点实验室)。
近年来,研究所每年在国内外重要刊物发表学术论文超过1000篇,其中被SCI和EI收录及引用的论文数量名列国内科研机构前列;每年申报400余件的国内国际专利,2024年授权专利193件。专利申请量和授权量在中国科学院同类科研机构中排名前列。
目前,研究所共有在职职工近709人。其中中国科学院院士1人,中国工程院院士1人,发展中国家科学院院士1人,国际摩擦学金奖获得者1人,何梁何利奖获得者4人,全国创新争先奖获得者4人,“国家杰出青年基金”获得者7人,“国家优秀青年基金”获得者6人。在职职工中研究员及正高级工程技术人员117人、副研究员及高级工程技术人员173人。
研究所建立了绿色化学化工技术、特种润滑防护材料与工程技术、西部特色中药藏药、生态环境材料与工程等4个研究技术平台。拥有先进的大型仪器设备百余台。拥有相关领域图书50多万册,期刊1000多种。是甘肃省化学会、甘肃省材料学会、甘肃省分析测试技术与仪器学会的挂靠单位;负责编辑出版《摩擦学学报》《分子催化》《分析测试技术与仪器》3种学术期刊。
参考资料:
http://www.osso.licp.cas.cn
http://www.licp.cas.cn
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