摘要
众所周知,全球能源资源的严重匮乏已经成为可持续发展面临严重考验,对于高能耗的化工过程也提出了挑战,大量的经验积累表明介质创新是解决高能耗问题的重要途径。离子液体做为绿色介质的代表受到了广泛认可及关注,然而,离子液体在推进产业化进程中尚需解决如下几个关键科学问题:离子液体的构效关系,体系内部的相互作用,应用体系机理探寻,体系的放大规律以及系统集成。
近年来,通过对离子液体结构的系统研究发现氢键是离子液体中除静电之外最重要的作用力,从分子水平上阐明了离子液体与熔盐/离子溶液的本质区别,揭示了静电-氢键的特殊耦合作用,证实了氢键网络结构的存在,通过实验及理论的结合证实了离子液体溶液体系内团簇结构的存在并揭示了团簇的形成机制。通过对反应器内离子液体传递现象的研究,获得了离子液体中CO2气泡的形成机理、行为特征以及微量水对气泡行为的影响。针对常规系统集成侧重于物质或能量,无法全面定量评价环境影响,常用的环境评价法,指数多、可比性差,难以适用于复杂化工体系等问题,提出了化工过程绿色度评价方法,建立了绿色度理论及评价方法,发展了复杂过程的多目标优化方法。在理论研究的基础上,针对乙二醇、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及电解液等以离子液体为介质/材料或催化剂的化工工艺过程进行了优化设计,显著降低了过程能耗,为节能减排提出了新思路。
报告人简介
张锁江:男,博士,中科院过程工程所研究员、博士生导师、中科院“百人计划”、国家杰出青年科学基金获得者、973首席科学家、“新世纪百千万人才工程”及“万人计划”百千万工程领军人才国家级人选,获国家自然科学二等奖、省部级及协会奖等多项。现任中科院过程工程所所长。
1994年毕业于浙江大学化学系获得博士学位,之后进入北京化工大学做博士后,1995年获日本文部省奖学金与小岛和夫教授合作开展研究,1997年受聘于日本三菱化学公司,2001作为“百人计划”到过程所工作。主要从事离子流体(离子溶液、离子液体)的构效关系及清洁化工过程研究。
相关研究成果在AIChE J., Chem. Eng. Sci., Ind. Eng. Chem. Res., Green Chem., Chem. Eur. J., JPC B等重要学术刊物上共发表期刊论文200余篇,其中SCI收录190余篇,他引2000余次;编写中英文书籍4本,编辑英文专刊4本;获授权发明专利40余项。主持“973”项目、“863”项目、国家自然科学基金重点项目等多项。
多次应邀在国内外主流学术会议上作大会或主题邀请报告。主持或组织国内外学术会议10余次,如:“第一届亚太离子液体与绿色过程会议”(2008)、“第366次香山科学会议”(2009)、“2012 TWAS-ROESEAP symposium on frontier in chemical engineering”,并应邀担任美国化工年会(AIChE)专题论坛主席。组织并于2012年获批成立 “中国化工学会离子液体专业委员会”,并任首届主任委员。所领导团队于2011年获批建立“离子液体清洁过程北京市重点实验室”,并任该实验室主任。与企业共建“绿色化工技术联合研发中心/基地”5个;组织筹建“中科院与发展中国家绿色技术优秀中心”。担任国际期刊Journal Greenhouse Gases: Science and Technology、中国科学:化学、化工学报等期刊编委、过程工程学报主编。培养硕士/博士/博士后50余名,其中 “青年千人计划”和 “百人计划”各1人、研究员2人、博导3人。 |