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pzypdl: 回帖置顶 2013-05-13 16:40:34
学术方向和主要工作：
辛勤研究员积四十余年的努力致力于催化剂和催化反应的原位表征研究，主要研究领域为：金属-载体相互作用 和 C1 化学；加氢精制和催化新材料；低碳烃氧化；直接醇燃料电池。先后发表500余篇论文，其中2000年以来 SCI 收录290余篇，国际会议41 篇，引用次数达到5700余次，平均单篇引用率：19次（椐科技网2010年数据世界科技论文单篇平均引用率最高国家瑞士、美国为16次和15次），H冲击因子：40，其中他引为4500余次。申请专利44件，其中美国、韩国专利6，授权专利14件。主编、合作主编专著6部（英文专著一部），受国际学术刊物邀请的综述性论文5篇，国际邀请报告20次。先后主持了由科技部、基金委、中科院资助同比利时鲁汶大学、Appl. Catal.杂志主编B. Delmon 教授实验室，英国利物浦大学J. Molecular Catalysis 杂志主编E. Derouane 教授实验室、美国通用气车公司、韩国三星公司等九个国家的长期国际科技合作项目。由于组建催化基础国家重点实险室所做出的贡献荣获由国家计委、科委、中科院等七部委联合颁发的金牛奖。培养和联合培养了硕士、博士研究生和出站博士后50余人，其中有11人获中科院院长奖学金和冠名奖，16人晋升为教授。辛勤研究员长期从事催化基础研究，主要是着眼于催化剂表面吸附态化学和催化剂表征研究（探针分子的分子光谱）以及反应动态学方面的研究。从1962年以来，经四十余年的努力，先后建立了以光栅红外光谱，傅氏红外光谱仪，激光拉曼光谱，傅氏变换拉曼光谱，四极质谱仪，中常压反应装置等为主要设备的原位分子光谱实验室。开发建立了一系列的催化剂原位表征方法，形成了在国内外属一流的，并且有一定影响的原位分子光谱实验室。其所发展的原位红外光谱方法已经被国内外百余个实验室采用。近年来(1998-2010)筹建了直接甲醇燃料电池实验室，开展了直接甲醇燃料电池电极催化剂的研究。和辽宁师范大学合作筹建了催化和功能材料实验室，开展了钒基发光材料与变色材料的研究。
学术成果及其简介：
一，建立和发展了在催化研究中原位红外和紫外拉曼光谱技术和方法:
催化剂和催化反应原位研究方法的研制是发展催化科学的核心问题之一。经过三十余年的努力，研制开发了双光束石英红外吸收池，原位拉曼光谱池等系列原位红外和拉曼光谱技术和方法。被美国加洲大学B.C.Gates教授实验室、美国西北大学 W.M.H. Sachtler教授和H.Kung教授实验室、比利时鲁汶大学B.Delmon教授实验室等国内外100余个实验室采用并获得好评。先后主编了“催化研究中的原位技术”和“固体催化剂研究方法”“现代催化研究方法”等六本专著(北京大学出版社、科学出版社…) 推动了原位红外光谱方法在催化研究中的应用。常规拉曼光谱由于激光荧光存在，影响了它在催化研究中的应用。与李灿等同志合作，研制了应用于催化研究的紫外区到可见区的连续可调的共振拉曼光谱仪。紫外共振拉曼光谱技术的灵敏度具有比可见激光拉曼光谱技术高几个量级的优点，利用紫外激光激发骨架氧原子和过渡金属原子之间的p-d电荷转移跃迁，发现共振拉曼可选择性地将骨架杂原子相关的特征拉曼信号增强近三个数量级。基于这一原理鉴定了微孔和中孔分子筛的骨架过渡金属杂原子，建立了半定量确定骨架杂原子含量的拉曼光谱方法。开拓了紫外拉曼光谱应用于催化研究的新领域。紫外拉曼光谱技术的研制和在催化研究中的应用被著名的Chemical & Engineering News评述为近年来催化原位表征研究的重要进展之一。
二， 开拓发展了利用 CO 和 NO 共吸附红外光谱的双分子探针方法：
在催化剂工作状态下活性中心、活性相的研究一直是催化基础研究的核心课题。通常用探针分子的红外光谱研究催化剂表面活性中心是基于化学吸附原理及其特征红外光谱变化反映了活性中心的配位状态、化学环境变化。辛勤研究员等人利用原位红外光谱方法同 CO 和NO 化学吸附相结合发展的双分子探针方法基于竞争化学吸附原理和吸附分子的红外光谱变化,可同时反映出不同活性中心化学环境和配位状态的变化及其相互作用。当用双探针方法研究硫化态的CoMo/Al2O3 催化剂时，发现：单独 CO吸附不能区别Co 中心和Mo 中心,CO和NO共吸附时可以有效地区别Co 中心和不同的 Mo中心。并且发现Co 的存在促进了低配位 Mo中心的生成，第一次从实验上证明氢从 Co中心溢流"spillover"到Mo 中心促进低配位Mo中心的形成。这些结果在第九届国际催化大会报告后，美国Delaware 大学G. Alex Mills 教授在大会总结报中指出：“双探针红外光谱方法是催化研究方法进展之一…”；国际应用催化杂志主编 B.Delmon 教授在第一届世界石油大会的特邀报告中称：“双分子探针红外光谱方法开拓了一个十分重要的研究领域…”。
三，直接醇燃料电池催化剂研究进展：
辛勤研究员于1998年开展了直接醇燃料电池研究，经过10年的刻苦努力组建了兵种齐全设备精良的直接醇燃料电池实验室。由于在直接醇燃料电池方面的工作和创新性的结果在2006年被美国斯坦福大学邀请在GCEP(Global Climate & Energy Project )上做题目为：Electrochemical Activation of Liquid Fuels 的大会报告；被第五届国际电催化剂委员会邀请为代表中国的委员并在大会上做报告；2005年在加拿大召开的电化学系统新材料大会邀请做题为：The Effect of Microstructuer & Components of Pt-based Electro-catalysts on the Performance of DAFC 报告；受国际电化学报主编邀请做为客座编辑为其出专刊。
1 发展了制备高负载、高分散碳载贵金属电催化剂的EG方法
燃料电池对催化剂要求高分散、高负载、高稳定且导电。目前，用于燃料电池的催化剂多采用高负载碳载贵金属（40-60wt％），这对催化剂的制备提出了新的要求。EG法采用乙二醇等混合醇在催化剂制备过程中既做保护剂又做还原剂。通过调节醇/水比可以精确调节金属粒子大小将其用于40-60％Pt/C和PtRu/C可以获得纳米级催化剂。这种方法可以用于其他贵金属碳载催化剂。在高负载催化剂制备中比起其他方法具有明显的优越性。这一技术上的进步对燃料电池的发展具有重要的实际意义。（先后在 Chem. Comm.，JPC，PCCP 等杂志社上发表，美国 Iowa 大学的 Drew C. 教授在Current Status of Direct Methanol Fuel Cell Technology 一书中大篇幅的引用了我们的论文结果。受美国加州大学G.A.Somorjai 教授等邀请为其专著Nanotechnology in Catalysis Vol. 1，Vol.2撰写了专论文章。
2，率先将多壁碳纳米管用于燃料电池催化剂载体
在碳载贵金属电催化剂研究中率先利用多壁碳纳米管做为催化剂载体。首先利用调变碳纳米管表面基团的技术着力解决了高担载量贵金属的负载问题，又解决了膜电极制备的中催化剂表面和质子交换膜之间的匹配问题后，发现碳纳米管负载相同量铂其比功率明显高于一般常用的碳载体，其电化学稳定性也好于常规碳载体。这对提高燃料电池的比功率和稳定性具有重要意义。这些结果在JPC 和CARBON 上发表后受到了同行的极大重视，其引用次分别为515次和260次, 根椐ACS统计, 在 JPC-A+B+C 上，2001年以来发表的23000余篇论文中引用次数该论文排名第24位。这一工作受到了同行的广泛关注。其后国外的一些著名实验室也开展了这方面的研究。应英国 Newcastle 大学、挪威科技大学等要求开展了合作研究。
3， PtSn/C直接乙醇燃料电池催化剂具国际领先水平
考虑到甲醇的毒性和能量密度，辛勤和他的研究生在国际上较早的开展了直接乙醇燃料电池研究。在系统考察的基础上开发出PtSn/C系列电催化剂其功率密度达80mw/cm2（现已达100 mw/cm2）远高于目前国际上报导的最高水平（50mw/cm2）。并发现由于Sn 加入导至Pt 的晶胞膨胀（Ru的引入导至Pt 的晶胞收缩），Pt3Sn/C 是乙醇电催化氧化的活性相。还发现四价Sn 做为催化剂前体有利于Pt3Sn形成。这些结果在Appl. Catal.，J Powe of Sources 等杂志上发表后引起了同行的很大关注。美国 St Luois 大学的Sheller D。Minteer 教授在他的专著中（Direct Ethanol Fuel Cells大篇幅引用了我们的10篇论文的结果。最近意大利 Ermete Antolini教授在为J. Power Sources撰写的Catalysts for direct ethanol fuel cell 综述中也大篇幅引用了我们的9篇论文，几乎是我们早期发表的全部论文。希腊THESSALY大学、西班牙CNRS石油和催化研究所和韩国三星公司技术研究院主动提出同其开展合作研究。美国加州大学G.A.Somorjai教授等邀请为其专著Nanotechnology in Catalysis Vol. 3撰写了专论文章。
重要学术奖励等：
1．加氢脱硫催化剂表面活性相和氢溢流现象的研究
（1992年度中国科学院自然科学二等奖 (1)）
2．在催化研究中的原位分子光谱方法及其进展
（其中双束红外吸收池曾获：1982年中国科学院科技成果二等奖 (1)）
3．氧化物表面活性氧物种及其低碳烃活化和氧化的研究
（1993年度获中国科学院自然科学二等奖 (2)）
4. 丙烷氧化脱氢制丙烯的钒镁氧（V-Mg-O）催化剂活性相表征
（1998年度国家自然科学基金委成果奖 (2)）
5. 紫外拉曼光谱仪研制和在催化研究中的应用
(1998年获中国科学院发明二等奖。(2) ; 1999年获国家发明二等奖 (2))
6. Ru催化剂上CO吸附态和活性相调变规律的研究
(获1987年中国科学院自然科学三等奖 (1))
7. 软X射线出现电势谱仪研制的应用
(获1982年中国科学院科学技术成果二等奖 (2))
8.“煤基微纳米炭材料的选控制备及其催化性能研究”
2008年教育部自然科学一等奖(5)
9. “纳微米炭素材料的选控制备、结构与性能及其应用基础研究”
2008年辽宁省自然科学二等奖(4)。
10. 1994年由于组建催化基础国家重点实险室所做出的贡献荣获由国家教委、科委、中科院等七部委联合颁发的金牛奖。
11. 两次(1994;1996)获中国科学院优秀博士生导师奖和一次杰出贡献教师奖
主要学术专著：
1. 主编《现代催化研究方法》由科学出版社2009 04出版(辛勤、罗孟飞).
2. 主编《固体催化剂研究方法》由科学出版社出版。(2005)
3. 同李灿合作主编催化丛书《Spillover and Migration of Surface Species
on Catalysts--Studies in Surface Science and Catalysis112》由荷兰 ELSEVIER 出版社出版（1997）。
4. 主编《催化研究中的原位技术》由北京大学出版社出版（1993）。
5. 同尹元根合编“多相催化剂研究方法”由化学工业出版社出版（1988）。
6. 同王宗明合编《应用光谱技术》由北京科技出版社出版（1985）。
*主编《现代催化化学》由科学出版社2011年待出版 辛勤、徐杰
部份学术论文：
1．Surface Sites of Alumina-Supported Molybdenum Nitride Characterized by FTIR, TPD-MS, and Volumetric Chemisorption
Shuwu Yang, Can Li, Jiang Xu, Qin Xin
J. Phys. Chem., 102 (1998) 6986
2．Surface Coordination Structure of Molybdate with Extremely Low Loading on g-Alumina, Characterized by UV Resonance Raman Spectroscopy
Guang Xiong, Can Li, Zhaochi Feng, Pinliang Ying, Qin Xin and Jianke Liu
J. Catal., 186(1999) 234
3．Microcalorimetric Study of H2 Adsorption on Molybdenum Nitride Catalysts
A. Guerrero-ruiz, Qin Xin, Yaojun Zhang, A.Maroto-Valiente and I.Rodriguez-Ramos
Langmuir, 15 (1999) 4927
4．Sulfur Effect on Mo2N/g-Al2O3 Catalyst Studied by in situ FT-IR Spectroscopy
Zili Wu, Yongjun Chu, Shuwu Yang, Zhaobin Wei, Can Li and Qin Xin
J. Catal., 194 (2000) 23
5．An IR Study on Selective Hydrogenation of 1,3-Butadiene on Transition Metal Nitrides: 1,3-Butadiene and 1-Butene Adsorption on Mo2N/gAl2O3 Catalyst
Zili Wu, Zhixian Hao, Pinliang Ying, Can Li and Qin Xin
J. Phys. Chem. B, 104 (2000) 12275
6．Wenzhen Li,Changhai Liang,Weijiang Zhou,Jieshan Qiu,Zhenhua, Zhou,Gongquan
Sun,Qin Xin, Preparation and Characterization of Multiwalled Carbon
Nanotube-Supported Platinum for Cathode Catalysts of Direct Methanol Fuel Cells,
J. Phys. Chem. B, 107 (2003) 6292-6299
7．Weijiang Zhou,Zhenhua Zhou,Shuqin Song,Wenzhen Li,Gongquan Sun, Panagiotis
Tsiakaras, Qin Xin, Pt based anode catalysts for direct ethanol fuel cells,
Appl. Catal. B: Environ., 46 (2003),273-285.
8．Luhua Jiang, Gongquan Sun, Zhenhua Zhou, Shiguo Sun, Qi Wang, Shiyou Yan,
Huanqiao Li, Juan Tian, Junsong Guo, Bing Zhou, Qin Xin, Size-Controllable Synthesis
of Monodispersed SnO2 Nanoparticles and Application in Electrocatalysts,
J. Phys. Chem., 109 (2005) 8774-8778.。
9．Zhenhua Zhou, Suli Wang, Weijiang Zhou, Guoxiong Wang, Luhua Jiang, Wenzhen
Li, Shuqin Song, Jianguo Liu, Gongquan Sun, Qin Xin, Novel synthesis of highly active
Pt/C cathode electrocatalyst for direct methanol fuel cell,
Chem. Commun., 2003 394-395.10。
10．GCEP 斯坦福大学邀请报告 2005. 8: Electrochemical Activation of Liquid Fuels.
(Development of electrocatalysts for direct alcohol fuel cells)。
1991-2011年间发表论文SCI-引用情况：
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