讲座信息

7月21日下午,化学系“近思讲坛”第三十五讲在江湾校区化学楼周林林报告厅顺利举行。德国科学院院士、德国马克斯-普朗克煤炭研究所所长Ferdi Schüth教授应邀作了题为“Mechanochemistry in catalyst synthesis and catalysis”的学术报告。本次报告会由化学系赵东元院士主持。
Schüth教授从机械化学发展史切入,系统阐释了机械力驱动化学反应的独特机制及其在现代材料科学中的革命性作用。他重点围绕球磨技术这一核心手段,深入剖析了机械化学在无机/有机材料合成、原子结构调控及固固反应的发展进程。
在材料合成与结构调控方面,Schüth教授介绍了球磨技术在合成中的优势,可实现对材料缺陷浓度和表面积的可控调控以及在无溶剂固态反应中直接合成新化合物。通过球磨金粉与载体氧化物,仅需三小时即可获得纳米金催化剂,其活性位点分散度显著优于常规方法。他以难制备合金(如PtAu、PtPd)为例,展示了球磨法突破传统热力学限制的能力,并解析了双金属纳米颗粒的合金化机制。同时还向大家展示了通过球磨勃姆石(boehmite)直接合成α-氧化铝的新路径,为高性能催化剂载体设计开辟新道路。
在能源转换与性能提升领域,Schüth教授展示了高比表面积刚玉应用在费托合成(Fischer-Tropsch)及甲醇制二甲醚(MeOH to DME)反应中的催化性能,并分析了不同晶型对催化活性的影响。他开创性提出“将机械力反应器直接转化为催化反应器”的理念:通过球磨实现纤维素的催化解聚、水条件下聚乙烯的催化裂解,以及有机底物的催化氢化。他以CO在Cr₂O₃的氧化反应为例,特别展示了球磨在气相反应中对反应速率的增强效果,凸显了机械球磨对活性提升的决定性作用。这些无溶剂过程极大减少了化学废物,彰显机械化学的绿色转换本质。
在互动交流环节,Ferdi Schüth教授就室温球磨合成的实现路径、颗粒间相互作用力的调控机制、纳米颗粒尺寸的精准控制等问题进行了专业解答。
“近思讲坛”于2016年化学系建系九十周年之际设立,旨在邀请化学研究领域的顶级科学家,分享自己对于科研工作的思考、认识和体会,奉献卓越智慧,帮助化学系师生拓展科研视野,提升科研水平。化学系包信和院士代表“近思讲坛”组委会向Ferdi Schüth院士颁发了“吴征铠化学奖”,以表彰Ferdi Schüth院士在化学研究领域作出的卓越贡献。吴征铠化学奖由化学系89级校友、雅本化学董事长蔡彤先生捐赠支持。