万颖 教授

      

万颖 教授,女,1975916日生。1996年毕业于华东理工大学工业催化专业,获工学士学位。继续攻读本校本专业研究生,于1999年和2002年获得工学硕士和工学博士学位。2002年进入上海师范大学任讲师,2003年破格晋升为副教授,2004年任硕士生导师,2006年破格晋升为教授。2005年赴美国Tulane大学进行学术访问。2005年-2007年在复旦大学进行博士后工作研究。20012002年获得美国“埃克森”化学化工奖,台湾“立达”石油化工奖。2003年获得上海市科委启明星称号,2007年入选教育部新世纪优秀人才资助计划。主要研究领域:新型介孔分子筛的合成与功能化及其在催化、吸附和电极材料中的应用。先后主持了上海市科委启明星项目、国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才资助计划、启明星追踪项目。研究课题:介孔钯碳催化剂用于含氯废水加氢脱卤作用;染料废水用高效介孔碳吸附剂;高效多相介孔催化剂在含水介质有机反应中的应用;新型碳材料用于直接醇燃料电池电催化剂载体(合作课题)等,并取得多项重要科研成果。在国内外学术刊物Account of Chemical Research, Chemistry of Materials, Journal of Catalysis, Chemistry an Asian Journal, Applied Chemistry B等重要杂志上发表学术论文20多篇。并和导师一起被国际最知名杂志Chemical Reviews, Chemical Comminications Chemistry of Materials邀请撰写相关研究综述。申请国家发明专利5项。拥有被鉴定为国际先进水平的科技成果1项。

主要研究方向:

新型介孔分子筛的合成与功能化及其在催化、吸附和电极材料中的应用

近几年主要研究课题:

介孔碳分子筛的合成、结构与应用   教育部新世纪优秀人才资助计划,主持

纳米结构有机金属催化剂的制备及应用于绿色化学   国家自然科学基金面上项目(20407014),主持

有序介孔碳的合成及用于含氯有机污染物治理    上海市科委启明星跟踪项目(07QH14011),主持

新型介孔材料的合成与结构解析  国家自然科学基金委国际重大合作A3前瞻计划,(20521140450, 子课题负责人,

申请、授权专利目录:

1. 万颖,张蝶青,熊明文,李和兴.“纳米周期性介孔有机氧化硅材料及其合成方法及其应用”,200610117026.X

2. 万颖,张碟青,冯翠苗,钱旭芳,李和兴.“高机械稳定性非金属元素掺杂有序介孔碳材料的合成”,200610148372.4

3. 万颖,钱旭芳,张碟青,冯翠苗,李和兴.“一种新型氟功能化介孔碳材料及其合成方法”, 200610148375.8

4. 万颖,冯翠苗,张碟青,钱旭芳,李和兴.“含氮有序聚合物及其合成方法”,200610148373.9

5. 万颖,冯翠苗,张碟青,钱旭芳,李和兴.“含氮有序介孔碳及其合成方法”,200610148374.3

发表的论文目录(2002-2007):

1.          Ying Wan; Dongyuan Zhao, On the controllable Soft-Templating Approach to Mesoporous Silicates, Chemical Reviews 2007, 107, 2821-2860.

2.          Ying Wan; Haifeng Yang; Dongyuan Zhao, “Host-guest” chemistry in the synthesis of ordered nonsiliceous mesoporous materials. Accounts of Chemical Research 2006, 39, (7), 423-432

3.          Ying Wan*; Xufang Qian; Nengqin Jia; Zhiyong Wang; Hexing Li, Direct Triblock-Copolymer-Templating Synthesis of Highly Ordered Fluorinated Mesoporous Carbon Chemistry of Materials In press

4.          Ying Wan*; Dieqing Zhang; Yunpu Zhai; Cuimiao Feng; Jia Chen; Hexing Li, Periodic Mesoporous Organosilicas: A Kind of Hybrid Supports for Water-Mediated Reaction, Chemistry an Asian Journal 2007, 2, 875-881.

5.          Dieqing Zhang; Ying Wan*; Jing Zhang; Hexing Li, Synthesis of Silver Nanowires/mesoporous silica composite and the application in antisepticise, Studies on Surface and Science of Catalyst 2007, 165, 841-846.

6.          Ying Wan*; Dieqing Zhang; Na Hao; Dongyuan Zhao, Organic groups unctionalized mesoporous silicates. International Journal of Nanotechnology, 2007, 4, (1-2) 66-99.

7.          Ying Wan; Yifeng Shi; Dongyuan Zhao, Designed Synthesis of Mesoporous Solids via Nonionic-Surfactant-Templating Approach. Chemical Communication 2007, 897-926.  (Feature Article)

8.          Ying Wan; Fang Zhang; Yunfeng Lu; Hexing Li, Immobilization of Ru(II) complex on functionalized SBA-15 and its catalytic performance in aqueous homoallylic alcohol isomerization. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 2007, 267 (1-2), 165-172.

9.          Ying Wan; Jia Chen; Dieqing Zhang; Hexing Li, Ullmann coupling reaction in aqueous conditions over the Ph-MCM-41 supported Pd catalyst. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 2006, 258, (1-2), 89-94.

10.      Ying Wan; Jianxin Ma; Zheng Wang; Wei Zhou; Serge Kaliaguine, On the mechanism of selective catalytic reduction of NO by propylene over Cu-Al-MCM-41. Applied Catalysis B-Environmental 2005, 59, (3-4), 235-242.

11.      Ying Wan; Jianxin Ma; Zheng Wang; Wei Zhou; Serge Kaliaguine, Selective catalytic reduction of NO over Cu-Al-MCM-41. Journal of Catalysis 2004, 227, (1), 242-252.

12.      Ying Wan; Jianxin Ma; Wei Zhou; Yajun Zhu; Xiaoyu Song; Hexing Li, Preparation of titania-zirconia composite aerogel material by sol-gel combined with supercritical fluid drying. Applied Catalysis A-General 2004, 277, (1-2), 55-59.

13.      Ying Wan; Jianxin Ma; Zheng Wang; Wei Zhou,  Synthesis of MCM-41 with high content of framework aluminum using mixed templates. Microporous and Mesoporous Materials 2004, 76, (1-3), 35-40.

14.      Fan Zhang; Ying Wan; Ting Yu; Fuqiang Zhang; Yifeng Shi; Songhai Xie; Yigang Li; Lei Xu; Bo Tu; Dongyuan Zhao, Uniform rare-earth fluorides (NaReF4) nanostructured arrays for highly efficient multicolor upconversion luminescence, Angewandte Chemie-International Edition. In press.

15.      Yifeng Shi; Ying Wan; Ruili Liu; Bo Tu; Dongyuan Zhao, Journal of American Chemical Society. 2007, 129, 9522-9.

16.      Yifeng Shi; Ying Wan; Yunpu Zhai; Ruili Liu; Dongyuan Zhao, Ordered Mesoporous SiOC and SiCN Ceramics from Atmosphere-assisted in situ transformation, Chemistry of Materials 2007, 19, 1761-1771.

17.      Oliver Gobin; Ying Wan; Dongyuan Zhao; Freddy Kleitz; Serge Kaliaguine, SBA-16 Materials with Tailored Intrawall Porosity Part 1: Synthesis and Characterization, Journal of Physical Chemistry C 2007, 111, 3053-3058.

18.      Ruili Liu, Yifeng Shi, Ying Wan, Yan Meng, Fuqiang Zhang, Dong Gu, Bo Tu, Dongyuan Zhao, Triconstituent co-assembly to ordered mesostructured polymer-silica and carbon-silica nanocomposites and large-pore mesoporous carbons with high surface areas. Journal of American Chemical Society. 2006, 128, 11652-11662.

19.      Hexing. Li; Fang Zhang; Ying Wan, Homoallylic alcohol isomerization in water over an immobilized Ru(II) organometallic catalyst with mesoporous structure. Journal of Physical Chemistry B 2006, 110, (45), 22942-22946.

20.      Hexing Li, Qingfei Zhao, Ying Wan, Weilin Dai, Minghua Qiao. Self-assembly of mesoporous Ni-B amorphous alloy catalysts, Journal of Catalysis 2006, 244, 251-254.

21.      Hexing Li, Jia Chen, Ying Wan, Aqueous medium Ullmann reaction over a novel Pd/Ph-Al-MCM-41 as a new route of clean organic synthesis, Green Chemistry 2007, 9(3), 273-280.

22.      Dehong Chen; Zheng Li; Ying Wan; Xingjun Tu; Yifeng Shi; Zhenxia Chen; Wei Shen; Chengzhong Yu; Dongyuan Zhao, Anionic surfactant induced mesophase transformation to synthesize highly ordered large-pore mesoporous silica structures. Journal of Materials Chemistry 2006, 16, (16), 1511-1519.

23.      Yifeng Shi; Yan Meng; Dehong Chen; Ping Chen; Haifeng Yang; Ying Wan; Dongyuan Zhao, Highly ordered mesoporous silicon carbide ceramics with large surface areas and high stability. Advanced Functional Materials 2006, 16, (4), 561-567.

24.      万颖,李和兴,纳米结构Ru-PPh2-SBA-16 催化剂上水介质中烯丙基醇异构化反应研究,高等学校化学学报2007, 28, (1), 125-128.

25.      张蝶青, 万颖, 李和兴, 喷雾干燥辅助表面活性剂自组装制备新型SiO2介孔材料, 化学学报, 2006, 64,894-898.

26.      陈佳,万颖 李和兴,Pd/NH2C3H6-MCM-41催化水介质中的碘苯Ullmann反应, 催化学报2006, 27(4), 339-343. 

丛书:

1.      Ying Wan, Haifeng Yang, Dongyuan Zhao. General Synthesis of Ordered Nonsiliceous Mesoporous Materials, in Nano-scale Science and Technology in Biomolecular Catalysis, ACS Symposium Series Book, 2007.3

2.      Dongyuan Zhao, Ying Wan. The Synthesis of Mesoporous Materials, in Progress in Molecular Sieves, Elsevier, 2007.8

主要成果介绍:

A水污染治理与防护

1)清洁有机反应 化工工业中有机溶剂的排放严重危害水资源。利用无毒无害溶剂如水进行传统有机反应可减少有害溶剂排放,是解决环境污染的途径之一。目前,以水为介质中进行的反应多采用均相催化剂,但均相催化剂与产物分离困难,无法重复使用,成本高,而且对水介质会造成重金属污染。另一方面,有机反应物在水中的溶解能力差,使催化反应受阻。催化剂孔道内的反应可有效提高底物在催化活性中心的吸附和反应。因此申请者开展了以新型介孔分子筛材料为载体,进行水介质中有机反应的研究。嫁接RuCl3(PPh3)3的胺基或膦苯基改性介孔氧化硅催化剂显示出对水相Ph-CH(OH)(CH2)3CH=CH2重排反应的优良催化活性,且可重复利用多次。此外,我们利用共缩聚和后嫁接的方法在介孔氧化硅(MCM-41, SBA-15)表面锚定苯基等疏水基团,可提高反应底物在孔道内的吸附能力,并进一步提高催化反应活性。利用新型介孔碳载体,其疏水的介孔孔道提供了有机底物的限制空间反应器,即使反应底物为氯苯时也可展现良好的 Ullmann偶合反应活性。这为介孔材料的工业化应用打下一定的基础。

2)地下水中卤代烃消除  大量卤代烃的生产和使用造成了严重的环境污染。多氯代烃是难降解的持久性有机污染物,造成水质特别是地下水的严重污染。催化加氢脱卤是近年来发展的一项新技术。负载Pd催化剂是高效加氢脱卤反应催化剂,操作简单、安全,并且不产生二噁英。但是,目前采用的大多数催化剂只能用于高温高压气相反应,以及含有机溶剂的液相反应中。在上述研究的基础上开发的介孔Pd/C催化剂成为除地下水中多氯代烃、氯苯等有毒有机物的高效催化剂。常温常压下可完全脱除氯苯中的氯,为环境治理开辟了新途径。

3)染料吸附  染料排放也是造成水质污染的重要因素。物理吸附法是广泛应用的方法之一。目前应用的吸附剂包括硅胶、活性炭等。其中活性炭因比表面积大而应用最多。然而活性碳材料的孔直径大都集中在微孔 (< 2 nm)范围内,对于气体和液体介质中小分子的吸附比较有利,但对较大分子的吸附性能较差。我们利用大表面积的介孔碳材料作为大染料分子的高效吸附剂,发现其吸附能力达到活性炭吸附剂的7倍。

B 介孔分子筛载体的合成

1 合成非氧化物介孔分子筛  碳化硅材料具有优异的力学、电学、光学等性能,广泛用于催化剂载体、磨料、加热器件、增强材料、发光材料以及半导体器件等领域。合成纳米结构碳化硅材料,成为一个研究热点。但是,过去的合成大多只得到无序的介孔结构。为此,采用了纳米浇铸结合反应性气氛处理的方法获得SiC基有序介孔陶瓷载体。发现这是一个普适的方法,通过改变焙烧气氛,可获得SiN碱催化剂。所获得非氧化物分子筛具有高度有序的介孔结构、大表面积和孔容等特点。

2有机-有机自组装合成高度杂化有序介孔碳材料 多孔碳材料在分离、催化、吸附、传感、微电子、介电材料和生物反应器等高技术领域方面有着巨大的应用前景。通过溶剂挥发诱导有机-有机自组装,制备了一类高有序度的碳介孔材料。这类材料具有较大的比表面积和孔容,以及尺寸均一的介孔孔径。进一步通过多组元共缩聚的方法,合成含BNF介孔碳,具有较高的热稳定性和机械稳定性,并在电催化方面展现良好的应用前景。

  

 

 

 


 

有序介孔氟化碳的TEM 照片

C 贫燃机动车尾气治理

全球变暖现象日益严重,温室气体CO2等的排放不容忽视。贫燃发动机车由于其燃料利用经济性高,COHC的排放低,有效减少温室气体CO2排放等特点,引起了人们的兴趣。但是,在燃料获得高效转化的同时,有可能排放更高浓度的NOx。由于贫燃发动机排气富含氧, 传统的三效催化剂不能有效控制和转化NOx,因此开发新的催化剂受到了广泛的重视。最早研究的催化剂主要是以ZSM-5分子筛为载体的金属离子交换沸石。但其水热稳定性较差,易被H2OSO2毒化,应用前景并不乐观。我们首先成功合成了高Al 含量Al-MCM-41分子筛载体,将其交换非贵金属Cu后交换,应用在富含氧气氛中以及水蒸气存在时烃类选择性催化还原NO中,发现影响催化剂活性的主要因素是Cu交换度,而不是Cu含量。当水蒸气存在时,Cu-Al-MCM-41催化剂上活性下降很少。并且鉴别了Cu-Al-MCM-41的催化活性中心和表面吸附物种,提出了NO选择性还原反应机理。

 

 

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