2023年9月16-18日,由中国颗粒学会能源颗粒材料专业委员会主办,太原理工大学、中国科学院山西煤炭化学研究所、清华大学山西清洁能源研究院承办的第九届全国碳催化学术会议&首届多孔材料合成、应用与表征前沿论坛在山西太原阳光国际酒店召开。
大会伊始,来自太原理工大学李晋平教授主持第九届全国碳催化学术会议开幕式。首先来自中国颗粒学会朱庆山理事长致开幕词。朱理事长谈到全球新能源转型涉及到大国竞争的战略性洗牌,决定强国在世界上的地位和未来,因此控制低碳技术价值链是一个关乎竞争力、经济发展、能源主权和国家安全的重大挑战颗粒相关能源材料技术也正是其中的焦点之一!在国家“3060”双碳目标指导下,我国新能源和能源材料产业呈现多学科、多领域交叉融合的新态势,对相关基础材料和催化的创新提出了新需求。碳催化、碳材料和多孔材料等是能源材料应用基础研究的核心方向,围绕该方向的科技突破和产业创新,有助于能源行业新业态和新模式的创新发展。
本次会议紧扣当前国际国内新能源材料发展趋势,以“碳催化和碳材料产业高质量发展”为主题,围绕碳催化、碳基材料和多孔材料领域中的关键科学问题、发展趋势和人才成长途径展开交流,通过大会特邀报告、分会主题报告、邀请报告、口头报告以及墙报等形式,探讨最新研究进展和未来发展方向,探究产业绿色发展的挑战及应对策略。本次大会有助于参会代表们拓宽学术视野、激发科创灵感、打造互动合作和交流成长平台。
来自全国从事碳催化和碳材料研究领域,及其在化工、能源、材料和环境等领域相关科技工作者400余人参会。山东科技大学低碳能源化工实验室赵国明老师受邀参会,并在碳基催化材料与碳催化过程分会作题为“含碳氢固废高值化生产仿生碳基非贵金属催化剂和仿生胶接剂”的邀请报告。
报告中赵国明老师介绍了含碳氢固废低成本绿色高值化技术对实现“双碳”目标的重要意义,同时对实验室在含碳氢固废高值化生产仿生碳基非贵金属催化剂和仿生胶粘剂方面的研究工作进行了介绍。该项工作为国内首创,创新性的提出由含碳氢固废分解的小分子作为配体,与非贵金属盐自组装为均一的配合物(如有机-金属框架材料(MOF)),通过惰性气氛下多级热解构筑高含氮的碳基限域镍基或钴基催化材料,并通过酸洗和碱洗等后处理方法来改性催化材料的酸碱性质和金属粒子的粒径分布,分别用于加氢(硝基芳香族化合物)、氧化酯化(糠醛、苯甲醇)和酸碱协同催化反应(Knoevenagel反应)。进而实现碳基限域非贵金属催化性能的精确调控,使催化材料具有酸碱性可调的受阻路易斯酸碱对(Frustrated Lewis Pairs, FLPs)、非贵金属及其氧化物与氮化碳形成的具有内建电场的异质结、碳氮配体保护的纳米非贵金属粒子等特性,材料的储藏和催化稳定性高,用于绿色低成本合成高附加值精细化学品,替代传统的“三废(气、液和固)”严重的精细化工工艺路线,并有望取得良好的经济效益和社会效益,助力国家“双碳”目标实施。此外,对于生物质废弃物,采用高性能胶粘剂制造各种板材也是一种绿色经济的材料生产路线。以含碳氢固废分解的小分子或低聚物为原料,再经交联共聚、酯化、加成等生成用于生产含多羟基或多酚羟基的无甲醛人造板用仿生有机-无机杂化粘接剂的组分,合成了具有阻燃、防水、防霉和抗菌性能的无甲醛仿生有机-无机杂化粘接剂。此粘接剂以水为溶剂,具有超粘性的仿贻贝胶多羟基结构,用于人造板生产时,粘接剂固化后形成超强高韧性的仿贝壳“砖-灰”叠层三维有机-无机杂化结构,所生产人造板性能优异,并有望取得良好的替代甲醛胶和价格贵的非甲醛胶的经济效益和绿色低碳环保效应,助力国家“双碳”目标实施。
全国碳催化学术会议是由著名科学家苏党生研究员于2013年发起,先后在沈阳、广州、长沙和银川成功举办8届,目前该系列会议已成为国内碳催化领域科技工作者的重要学术交流平台和智慧枢纽。