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王庆楠 副研究员

503Group 发布于:2020-04-17

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王庆楠,副研究员


太阳能部DNL1600组群


电话:138428557560411-84379771


邮箱:qnwang@dicp.ac.cn, haberwang@163.com


办公地址:

大连市沙河口区中山路457号;

中国科学院大连化学物理研究所化工楼210





Qing-Nan Wang, Associate Professor, PhD

State Key Laboratory of Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics (DICP)

Zhongshan Road 457, 116023, Dalian, China

E-Mail: qnwang@dicp.ac.cn

Tel: +86-0411-84379771

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0344-6174


学习和工作经历:

2025/02-至今,中国科学院大连化学物理研究所,副研究员

2024/03-2025/02,中国科学院大连化学物理研究所,助理研究员

2019/07-2024/03,中国科学院大连化学物理研究所,催化基础国家重点实验室,博士后(合作导师:李灿院士)

2012/09-2019/07,大连理工大学,工学博士(指导老师:陆安慧教授)

2008/09-2012/07,河南师范大学,工学学士


研究方向:

研究团队自主研发的离场电催化技术,在反应空间上解耦化学反应和电荷传输,利用氧化/还原电对将生产目标产品的化学反应移离电极,在电解槽外的反应器中分别完成氧化反应和质子还原产氢反应。避免了反应物和/或产物在电极表面沉积及污染电池隔膜的难题,排除了催化剂表面气泡粘附对析氢反应的影响,发明了电催化制化学品的新反应模式。研究工作在国内外相关学术领域和化学工业产生重要影响,在Ind. Eng. Chem. Res., Chem. Eng. J., Environ. Sci. Tech., ACS Energy Lett., ACS Catal., ACS Electrochem. 等核心刊物发表学术论文10余篇。

开展如下研究工作:

1. 离场电催化技术研发 (Off-field electrocatalysis technology R&D)

离场电催化技术在反应空间上解耦化学反应和电荷传输,利用氧化/还原电对将生产目标产品的化学反应移离电极,在电解槽外的反应器中分别完成氧化反应和质子还原产氢反应。该技术中电化学池的核心是: (1) 氧化/还原电对的研发,保证电压损失最小;(2) 氧化/还原电对在电化学池阳极和阴极的再生,需要研发催化剂,提高电流密度。该技术已经成功应用于硫化氢分解制氢和硫磺,建成国内外首套10万方/年硫化氢全分解制氢和硫磺的工业中试装置,运行稳定,完成了工业应用前期的技术和路线验证。

2. 硫化氢全分解制氢和硫磺 (Over-splitting of H2S into H2 and sulfur)

离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺,主要涉及硫化氢氧化、质子还原产氢等基础和应用研究,包括质子还原产氢机理研究、催化剂研发、反应器设计 (气体分散和传质)等。

3. 己二酸的绿色合成 (Green synthesis of bulk chemical adipic acid)

在工业上,>93%的己二酸采用硝酸氧化路线进行,产生大量的NOx气体排放,危害生态环境和人类健康,并且是已知工业应用反应中能量/物质利用效率最低的工艺路线。开发绿色的己二酸合成路线,具有重要的生态环境和经济效益。

4. 生物质高值化利用 (Biomass valorization)

生物质具有纤维素、半纤维素和木质素。生物质制化学品、合成气、油品等工艺过程有望替代传统的石油和煤炭化工路线,助力实现经济社会的可持续发展。实现生物质高值利用是该团队的重要研究方向之一。

5. 传统化工工艺流程再造 (Redesign of legacy chemical manufacturing processes)

电催化路线具有常温、常压特点,其中阳极侧会产生活性氧物种,进行氧化反应,避免直接使用氧气和高温反应条件,排除氧化反应的爆炸风险。开发电化学阳极氧化耦合阴极制氢体系,有望实现传统电化学工业的电气化、绿色化、可持续化。


科学技术成果:

2025 离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺技术, 国际领先, 排名5/20


获奖情况

科技奖:

2025 全国颠覆性技术创新大赛优胜奖 (2/5)

2024 中国石油与化学工业联合会,科技进步二等奖 (4/6)


荣誉和奖项:

2025 中国科学院大连化物所“优秀博士人才”计划

2024 大连市青年科技之星


受邀或参加国内外学术会议情况:

1. 中国化工学会化工碳中和技术专业委员会第二届学术年会, 大连,中国,2025 (邀请)

2. 第二十二届全国催化学术会议, 厦门, 中国, 2025 (口头)



代表性成果:

1. Qing-Nan Wang, Yafei Qiao, Wei Qin, Haibing Zheng, Zijin Wang, Ben Chang, Xiaolei Qu, Wei Zhang, Tiefeng Liu, Can Li*. Bubble Dynamics during Hydrogen Evolution Reaction over Fluidizable Electrocatalyst Particles. Ind. Eng. Chem. Res. 2025, 64, 5087–5098.

2. Haibing Zheng#, Qing-Nan Wang# (共一), Zijin Wang, Weiguang Ma, Guifa Long, Ben Chang, Shijun Liao*, Can Li*. H2 Evolution with Silicotungstic Acid Electron Mediator over V-Doped MoS2 Electrocatalysts. ACS Energy Lett. 2025, 10, 678–684.

3. Qing-Nan Wang#, Ruizhi Duan#, Zhendong Feng, Ying Zhang, Peng Luan, Zhaochi Feng, Jijie Wang, Can Li*. Understanding the synergistic catalysis in hydrogenation of carbonyl groups on Cu-based catalysts. ACS Catal., 2024, 14, 1620–1628.

4. Zijin Wang, Qing-Nan Wang#(共一), Weiguang Ma, Tiefeng Liu, Wei Zhang, Panwang Zhou, Mingrun Li, Xinyi Liu, Qingbo Chang, Haibing Zheng, Ben Chang, Can Li*. Hydrogen sulfide splitting into hydrogen and sulfur through an off-field electrocatalysis. Environ. Sci. Technol., 2024, 58, 10515–10523.

5. Qing-Nan Wang#, Xiaowen Sun#, Zhaochi Feng, Zhendong Feng, Pengfei Zhang, Ying Zhang, Can Li*. V−O−Ag linkages in VAgOx mixed oxides for the selective oxidation of p xylene to p methyl benzaldehyde. ACS Catal., 2022, 12, 3323–3332.


发明专利:

1. 李灿, 王庆楠, 郑曌雯, 刘铁峰, 张伟, 王禛. 一种多孔碳毡/金属合金复合电极及其制备方法和在离场电催化中的应用, CN202411803808.3/2024-12-09.

2. 李灿, 王庆楠, 王子矜, 常奔, 郑海兵, 刘铁峰, 张伟. 一种离场电催化反应方法和反应系统. ZL 202311091470.9/2023.08.28. (授权)

3. 李灿, 王庆楠, 刘相慧, 刘龑, 卢胜梅. 一种制备芳香醛的方法. ZL202011448529.1/2023.07.07. (授权)

4. 李灿, 王庆楠, 刘铁峰, 张伟, 刘欣毅, 郑曌雯. 一种二氧化钛基金属催化剂及其制备方法和应用. ZL202111463625.8/2023.05.05. (授权)

5. 李灿, 王庆楠, 郑曌雯, 刘铁峰, 张伟. 气相的硫磺泡沫絮凝沉淀剂及其应用. CN202211627497.0/2022.12.16. (授权)