专家信息 ：

张敬畅、教授、博士生导师、现任北京化工大学现代催化研究所所长。 在张敬畅教授的领导下北京化工大学现代催化研究所在1998年成立，依托于化工资源有效利用国家重点实验室，是教学、科研一体化的研究单位。研究所现有教授三名（其中有双聘院士一名），若干名副教授和讲师以及海外归国的青年博士充实科研队伍。仪器设备齐全，科研经费充足，每年从国内外招收一定量的博士生、硕士生和高访人员从事科研工作。

其他社会兼职：

国家科技部生产力促进中心委员会委员；

兖州煤矿国家工程中心学术委员会委员；

科技导报编委会委员；

北京化工大学校学位委员会委员；

北京化工大学授予的一级项目主持人。

作为项目主持人完成项目如下：

１．国家863攻关项目1项；

２．国家95攻关项目1项；

３．国家自然科学基金3项；

４．中国化工部科技重点攻关项目1项；

５．国家教育部博士点基金项目2项；

６．中国石化总公司科技项目2项；

７．国际及大中企业合作项目若干。

指导研究生人数：

总共指导的人数：博士后2名，博士20余名，硕士70余名，毕业研究生大多从事科研工作，担任主要领导岗位或出国继续深造。

研究方向及研究领域

一、新型催化剂的研究与开发

(1) 完成国家九五科技攻关项目及化学工业部科技攻关项目

作为项目负责人完成国家“九五”科技攻关项目及化学工业部科技攻关项目各一项。

本研究攻克了羰基合成催化反应中长期以来技术难关——铑催化剂的流失问题，既解决了贵重金属由于流失对环境污染问题，又实现了催化剂的回收和循环使用的目的，达到了即充分利用资源又有利于环境友好，并获国家两项专利，通过了省部级鉴定，专家一致认为研究成果已达到国际领先水平，并获国家科技部、财政部、计委、经贸委四部委颁发的“九五”国家重点科技攻关优秀成果奖。

(2) 煤油及粗苯中超深度脱硫脱氮加氢技术和催化剂的制备

本研究所的催化剂Mo/TiO₂、Ni-Mo和Co-Mo广泛应用于煤油、粗苯脱硫脱氮，可使硫的含量降低到1ppm左右，噻吩含量可降低到0.5mg/kg，所研制的催化剂性能达到国际水平。

(3) 固体酸催化剂的研究

与大型企业合作共同开发研究新型固体酸催化剂替代H₂SO₄、HF广泛应用于有机酸的酯化反应及烷基化反应中，收到极好的效果，研制的负载型催化剂用于丙烯酸酯化反应中，其活性可达99%以上。实现了催化剂的回收和循环使用，解决了由于产物净化分离给环境和生活带来的污染。目前正承担着石化总公司科技项目一项。

(4) 绿色催化过程的研究

目前正在执行的国家自然科学基金和教育部博士基金各一项。

采用无毒超临界CO₂流体替代对环境污染对人体有害的有机溶剂，或无溶剂的绿色催化反应，提高催化反应速率，本研究用于丙烯氢甲酰化反应，与常规相同条件氢甲酰化反应比较，催化活性提高2.5倍，催化剂选择性提高了2.7倍，并实现催化反应分离净化一体，从根本上控制化学反应对环境的污染。从理论上研究超临界CO₂及二元或多元体系的相平衡行为，为超临界催化反应提供理论依据。

二、纳米、纳米复合材料及光纳米催化剂的研究

作为项目负责人先后承担并完成国家863项目一项，国家自然科学基金项目五项，教育部博士点基金一项。和耀华玻璃厂合作共同开发的低辐射自洁净玻璃，2004年7月已投放市场年产量可达360万m²。研制出的自洁净陶瓷，已广泛应用于医院、公共场所和家庭卫生洁具等。

采用Sol-Gel结合超临界流体干燥组合技术先后合成了纳米TiO₂、ZnO、Fe₂O₃、ZrO₂、SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、CdS、ZnS、MoO₃、CeO₂、CuO、CoO、NiO及其二元氧化物Ti-Zn、Ti-Sn、Ti-Si、Ti-Al、Ti-Zr、Ti-Ce、Ti-Fe、Ti-Mo、Ti-W、Ti-Cu、Zn-Cd、Fe-Mn或多元复合氧化物Ti-Sn-Si、Ti-Ce-Si、Fe-Mn-Cu等。其中采用Sol-Gel结合超临界流体干燥组合技术制备的TiO₂、ZnO纳米粒子具有粒子呈球形，粒径分别为5-8nm和10-15nm，分散性好，粒度分布均匀，比表面积大，热稳定性好等特点，将其应用在光催化降解有机或无机污染物方面显现了较高的光催化活性，可以广泛应用在解决环境污染问题领域。针对TiO₂在光降解实际应用方面存在的问题：光利用率不高，量子效率低，机械强度和热稳定性不好等缺点，本研究所开展研究了改性的二氧化钛基纳米二元、三元复合光催化剂，明显增强了二氧化钛的光催化活性、机械强度和热稳定性，并且发现有些复合粒子的光吸收带边向可见光方向移动，提高了二氧化钛的光利用率，为光催化剂的工业应用奠定了良好的基础。

本研究所所研究的纳米TiO₂、ZnO及其一些改性的纳米复合材料已证实对大肠杆菌，结核杆菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、感冒病毒等细菌病毒有一定的杀伤能力。目前正积极开展纳米二氧化钛在杀菌消毒方面的应用，利用二氧化钛光催化剂具有杀菌，杀死病毒，除臭，防污自清洁等功能，本实验室采用溶胶凝胶法和化学气相沉积来制备和涂覆具有光催化性能的二氧化钛膜以及改性了的二氧化钛膜的自洁净玻璃，可以充分利用自然界或者人为的紫外线，加速杀菌，消毒过程，在这方面的研究已经取得了突破性的进展。同时还积极筹备将纳米二氧化钛制成二氧化钛－有机纳米复合材料，二氧化钛－高分子纳米复合材料，制成人造丝及天然纤维。例如含有二氧化钛的人造尼龙，人造聚酯。以含有二氧化钛的棉或丝制成布匹，进一步加工成医用人员用的防护服，患者用的医用服装，被褥，口罩，手套等，具有广阔的应用前景。本实验室制备的ZrO₂、SiO₂、Al₂O₃等纳米粒子具有粒径小（5-10nm），分散性好，比表面积大、表观密度小、发达的微孔结构、孔分布窄且均匀和性能稳定等特性，可以作为新型催化剂载体、选择性吸湿剂和添加剂应用在绝缘、绝热材料和橡胶、农药、造纸、油墨、塑料加工等行业。制备的纳米CaCO₃具有粒度和形貌可调控等优点，可以开展其在橡胶、塑料、涂料、造纸及油墨等领域的应用。同时制备的纳米溴化银具有很好的感光性能。

本实验室还开发了单质Cu、Cr、Zn、Ag、Ni等金属元素的纳米材料。其中制备的纳米铜粒径在10nm左右，开发的纳米铜润滑油具有比同类产品更好的抗压和耐磨性能。目前正积极开展利用超临界流体对有机、高分子材料高度溶解性制备无机-有机（高分子）纳米复合材料，广泛应用于光电材料、半导体材料、信息材料、催化剂材料及纺织等多方面。并已取得显著的成果。

三、纳米光催化剂光泛用于工业废水处理和污水处理

  研究制备出多组分双光子复合纳米光催化剂。该催化剂在太阳光的照射下强烈的吸收光能，迅速产生光生电子和自由空穴，同时使它们快速分离，对有机物迅速氧化降解成二氧化碳和水，使工业废水、污水降解达到排放标准。是目前工业废水和污水处理最有效最先进的方法。本研究开发的多组份双光子复合纳米光催化剂是新一代光催化剂。其中的纳米复合光催化剂系列用于降解水中的有机物，例如甲醛、甲苯、二甲苯、苯酚以及甲基橙和工业水排放的的丙烯酸等收到很好的效果，可使工业废水中的COD值由3000ppm降到95ppm左右，达到国家废水排放标准。

四、可控制化学与能源化学

制备高催化活性和高选择性的催化剂，以实现最大程度的从反应物定向合成目标产物，减少副产物的生成，用以催化剂控制产物分布，实现即充分利用资源，又防止副产物生成对环境污染。另外，目前石油资源日益趋于枯竭，而我国又是煤和天然气资源丰富的国家，开发以煤和天然气替代石油资源是涉及国家能源安全，具有可持续发展战略意义的课题，

本研究所长期开发了以煤和天然气为资源的合成气定向合成乙烯、丙烯和丁烯的课题，先后得到化工部，国家自然科学基金多项资助，又得到中石油天然气总公司大力支持帮助。研究出高效的Fe₃C纳米催化剂，催化剂粒径为2-4nm，合成气高效定向合成乙烯、丙烯和丁烯，CO转化率达96%，低碳烯烃选择性达76%。研究成果属国际领先水平，引起当今国际上学术界的关注，于1998年被评为化学工业部科技进步二等奖。

本研究所研究的由植物油和城市废食用油制备生物柴油，测试结果表明，各项指标已达到或接近柴油指标，开辟了一条由可再生资源生产柴油和清洁燃料的新工艺，另外可得到甘油等高附加值的产品。本研究已成功通过1000升的中试工艺实验，有待进一步扩大生产。

本研究所在由甲醇制醋酸的项目上也有一定的基础研究，可采用固定床反应器工艺，其催化成本低，生产连续，降低生产成本。

论文发表、收录、申报专利及鉴定情况

张敬畅教授所领导的科研集体，研究内容丰富，基础理论扎实，思想活跃，勇于创新，以不断创新的成果展示在世界科学研究领域面前。

先后发表论文近200余篇，近40余篇被SCI收录和20余篇被EI收录。

申报国家发明专利20余项，已获批准国家发明专利10余项。

由两项研究成果通过了国家及部委鉴定。

每年有国际和国内的同行专家来研究所进行学术交流和讲学，并可互派研究生进行国际合作。

主要荣誉，获奖情况

获奖：1. 1998年《费托合成纳米催化剂催化基本原理的研究》获“化学工业部科技进步二等奖”(本人为第一获奖人)；

2. 2001年《羰基合成负载水相催化剂的创研与开发》获国家科技部、财政部、国家计委、国家经贸委四部委颁发的“九五国家重点科技攻关优秀成果奖”(本人为第一获奖人)。