题目：光催化甲烷选择性氧化合成高值化学品

报告人：宋辉，天津大学

时间：2025年12月12日（周五），上午9：00

地点：李薰楼356会议室

报告摘要：

    甲烷是天然气和页岩气的主要成分，具有储量丰富、价格低廉等优势，被视为替代石油生产液体燃料和基础化学品的重要原料。因此，甲烷的选择性活化与定向转化长期以来一直是学术界与产业界关注的核心问题。然而，甲烷分子中C–H键键能较高、化学惰性强，其高效转化在温和条件下极具挑战，被誉为催化乃至整个化学领域的“圣杯”。目前工业化甲烷转化路径普遍存在流程复杂、反应温度高、能耗大的问题，因此，发展在温和条件下实现甲烷高效活化和选择性转化的催化剂与反应体系具有重要的科学意义和应用价值。近年来，光催化与光热催化技术因能够利用光能驱动甲烷在相对温和条件下转化为甲醇及多碳烃类等高附加值化学品而受到广泛关注。围绕这一方向，本报告系统开展了以下研究工作：(1) 构筑助催化剂/半导体复合光催化剂，增强甲烷活化能力并调控中间体生成，实现了在室温条件下利用氧气光催化选择性氧化甲烷制备甲醇等C1含氧化合物；(2) 设计负载高选择性助催化剂的半导体纳米异质结，促进C–C键偶联，实现了甲烷向C2+烃类的定向转化；(3) 利用光化学与光热效应的协同作用，显著提升了甲烷的转化效率。

报告人简介：

    宋辉，天津大学材料科学与工程学院英才副教授，博士生导师，先后获得西南交通大学学士（2013年）、浙江大学硕士（2016年）、北海道大学博士（2019年）学位。2019年至2023年，作为博士后在日本国立物质材料研究所工作。主要从事太阳能催化转化在能源化学和环境净化等领域的研究，在光催化和光热催化甲烷、二氧化碳、氧气、水等能源小分子高效转化合成高附加值化学品方面取得进展。主持国家自然科学基金面上项目、天津市自然科学基金青年项目、中国石油科创项目等项目。以第一及通讯作者发表论文30余篇，包括Nat. Catal.（1篇）、Nat. Commun.（3篇）、J. Am. Chem. Soc.（4篇）、Angew. Chem. Int. Ed.（4篇）等。共发表SCI论文53篇，SCI他引共8000余次，h指数42。获得授权中国专利5项、日本专利3项。