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主题报告
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二氧化碳一步法制绿色航煤技术魏飞 教授 清华大学
将二氧化碳与可再生氢定向转化为绿色航煤或芳烃等特定烃类产品为净零化学品制造提供了一条可持续的途径。然而，由于双功能催化剂中互补活性位点的CO2加氢和C-C偶联速率不平衡，因此导致意外的二次反应，同时实现高活性和选择性仍然具有挑战性。我们报告了LaFeO3钙钛矿介导的CO2向重芳烃的定向串联转化，具有高CO2转化率（＞60%），在烃类化合物中具有出色的单环芳烃选择性（＞85%），并且1000小时没有明显的失活。这是通过在铁基催化剂的串联系统中将 CO2加氢域与C-C偶联域解开来实现的。与其他活性铁氧化物不同，由于碳化物的形成而显示出广泛的碳氢化合物产品分布，LaFeO3在设计上具有优异的耐碳质性，因此抑制氧化物上不受控制的C-C偶联并隔离沸石中芳烃的形成。原位光谱证据和理论计算揭示了 LaFeO3的表面化学成分富含含氧化合物，很容易从氧化物表面逸出，从而在沸石内进一步精确地进行C-C偶联，从而引导CO2-HCOOH/H2CO-芳烃反应途径，从而实现芳烃的高产率。 -
量子限域催化与氢氧化魏子栋 教授 重庆大学
以质子交换膜为电解质的燃料电池，俗称PEMFC因为用贵金属Pt作催化剂，而受产业界长期冷落。人们对基于碱性膜的燃料电池AEMFC给予了很高的热情。这些年，AEM的性能已堪比PEM。然而，人们吃惊地发现，采用AEM后，氢的氧化成为新的问题。在碱性介质中，阳极HOR即使用上10倍于PEM的铂基贵金属催化剂，也不能匹配由廉价ORR催化剂催化产生的阴极电流。结果，AEMFC贵金属催化剂的用量不仅没有下降反而大幅度提升了。Ni在碱性介质中因为表面生成致密的氧化物而有非常好的稳定性。但恰恰是其表面氧化物钝化了其HOR的催化活性。本报告介绍通过量子限域效应，调控能量势阱，将Ni的电子限制在Bohr半径相当尺寸的C-doped MoOx层，令只参与氢的催化分解，而不能自行溢出，保持良好催化活性的同时，也维持了优异的稳定性。 -
合成生物学生产医药化学品袁其朋 教授 北京化工大学
医药化学品的生产对保障人民健康发挥了重要作用，但传统生产过程存在污染排放量大、效率不高等问题，医药化学品的绿色生物制造是实现人类社会可持续发展的重要路径，高效细胞工厂是实现绿色生物制造的核心，并将极大地推动生物经济的发展。本报告介绍了现阶段细胞工厂构建存在的科学、技术问题及挑战，从酶的新功能发现及应用、非天然途径设计构建、驱动力强化细胞工厂合成能力、稳定自调控共培养系统构建及群体感应调控原理及应用等角度阐述了高效细胞工厂构建的新技术及策略，并通过三七素、对乙酰氨基酚等细胞工厂的构建及熊果苷等产品的工业应用实例展现了合成生物学的无限潜力，为医药化学品绿色生物制造提供了参考。
