項(xiàng)目簡(jiǎn)介：  

催化是研究化學(xué)反應(yīng)方向與速度調(diào)控規(guī)律的科學(xué),也是化工、能源與環(huán)保的核心技術(shù)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。膜催化將膜分離過(guò)程與催化反應(yīng)過(guò)程耦合在膜反應(yīng)器中，使催化反應(yīng)可以通過(guò)膜的選擇分離作用而突破熱力學(xué)平衡限制而提高轉(zhuǎn)化率、降低反應(yīng)溫度和調(diào)控選擇性與改善反應(yīng)穩(wěn)定性和安全性。主要結(jié)果有，（1）透氧膜與與天然氣催化轉(zhuǎn)化：①透氧膜材料：從材料本質(zhì)入手探討了膜材料的透氧能力與材料的氧空穴濃度，金屬離子的可變價(jià)能力以及金屬－氧鍵的關(guān)系，深化了有關(guān)透氧膜材料構(gòu)效關(guān)系的科學(xué)認(rèn)知；提出了混合導(dǎo)體透氧膜材料優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)合成了新型高性能的透氧膜材料，該材料被許多國(guó)內(nèi)外著名研究單位所重復(fù)和應(yīng)用。②膜反應(yīng)器中催化氧化：通過(guò)研究透氧膜與催化劑兩種材料以及氧滲透和催化氧化兩種過(guò)程之間的相互作用，以及膜反應(yīng)器的構(gòu)型和操作模式對(duì)膜催化反應(yīng)行為和性能的影響，實(shí)現(xiàn)并率先報(bào)導(dǎo)了以空氣為原料，在透氧膜反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)甲烷部分氧化制合成氣高效、長(zhǎng)期穩(wěn)定操作；首次提出并驗(yàn)證了透氧膜可以連續(xù)、可控地提供不同氧物種來(lái)提高烷烴氧化脫氫選擇性的概念并被國(guó)際雜志作為Highlight報(bào)道。（2）分子篩膜與生物乙醇分離：①控制取向合成了超薄疏水MFI型分子篩膜，深化了兩相界面處分子篩的異相成核以及晶體生長(zhǎng)的物理化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)認(rèn)知。②率先應(yīng)用微波方法合成了無(wú)裂缺的親水A型分子篩膜，真正實(shí)現(xiàn)了分子水平篩分，結(jié)果已被他人廣泛引用。乙醇/水滲透汽化分離引起國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界關(guān)注。（3）金屬Pd膜與氫分離：通過(guò)液/固界面上離子吸附交換規(guī)律研究，發(fā)明了溶膠粒子表面原位修飾金屬和改進(jìn)的化學(xué)鍍制備Pd復(fù)合膜新技術(shù)，應(yīng)邀撰寫(xiě)相關(guān)評(píng)述文章。

發(fā)表SCI文章98篇，他人引用788次；編輯國(guó)際雜志2冊(cè)；國(guó)際綜述文章2篇；國(guó)際大會(huì)報(bào)告2次，Keynote報(bào)告4次；國(guó)內(nèi)大會(huì)報(bào)告2次；作為會(huì)議主席主持國(guó)際會(huì)議2次及國(guó)內(nèi)會(huì)議2次；多次作為多個(gè)系列國(guó)際會(huì)議國(guó)際顧問(wèn)或?qū)W術(shù)委員會(huì)委員。

主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)：

1、從透氧膜材料本質(zhì)入手探討了膜材料的透氧能力與材料本征特性的關(guān)系，首次設(shè)計(jì)合成了新型高性能Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-d透氧膜材料，該材料被國(guó)內(nèi)外許多著名研究單位所重復(fù)和廣泛應(yīng)用；成功實(shí)現(xiàn)了片狀及管狀透氧膜反應(yīng)器中甲烷部分氧化制合成氣反應(yīng)。代表性文章（1）J. Membrane Sci. 172 (1-2)（2000）177（他人引用64次）；（2）J. Mmembrane Sci. 183 (2)(2001)181（他人引用35次）；（3）Catalysis Today 82 (1-4)(2003)157（他人引用20次）；/(催化化學(xué)/1503035)

2、針對(duì)透氧膜材料還原氣氛下穩(wěn)定性問(wèn)題，首次成功地設(shè)計(jì)合成了同時(shí)具有高透氧量和反應(yīng)穩(wěn)定性的純鈣鈦礦型BaCo0.4Fe0.4Zr0.2O3-d透氧膜材料；該材料可以在合成氣反應(yīng)條件下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。代表性文章 （4）J. Mmembrane Sci. 203 (1-2)(2002)175（他人引用15次）；（5）Catalysis Letters 78 (1-4)129（他人引用24次）；/(催化化學(xué)/1503035)

3、首次提出并驗(yàn)證了透氧膜可以通過(guò)連續(xù)、可控地提供不同氧物種來(lái)提高烷烴氧化脫氫選擇性的概念并被Chemistry & Industry 7(2002)25作為Highlight報(bào)道。代表性文章（6）Chemical Communications (14)（2002）1468（他人引用5次）；/(催化化學(xué)/1503035)

4、率先應(yīng)用微波方法高效合成了具有分子篩分性能的A型分子篩膜，其科學(xué)意義在于真正實(shí)現(xiàn)了分子水平篩分，其方法被他人廣泛采用。代表性文章（7）Advanced Materials 12 (3)（2000）195（他人引用54次）；/(催化化學(xué)/1503035)

5、通過(guò)液/固界面上離子吸附交換規(guī)律研究，發(fā)明了改進(jìn)的化學(xué)鍍制備金屬Pd膜新技術(shù)，該方法明顯簡(jiǎn)化了Pd膜制備過(guò)程并避免雜質(zhì)引入。代表性文章（10）J. Membrane Sci. 110 (2)（1996）257（他人引用20次）。/(催化化學(xué)/1503035)

主要完成人：

1.  楊維慎

本項(xiàng)研究的學(xué)術(shù)帶頭人之一；發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點(diǎn)（1）、（3）以及（4）的主要提出者及代表性文章的通訊聯(lián)系人，即（1）探討了膜材料的透氧能力與材料本征特性的關(guān)系，設(shè)計(jì)合成了新型高性能的透氧膜材料（Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-d），J. Membrane Sci. 172(1-2)(2000)177(他引64次)；（3）首次提出并驗(yàn)證了透氧膜可以通過(guò)連續(xù)、可控地提供不同氧物種來(lái)提高烷烴氧化脫氫選擇性的概念，Chemical Communication 14（2002）1468（他引5次）；（4）率先應(yīng)用微波加熱方法合成了具有分子水平分離性能的A型分子篩膜，Advanced Materials 12(3)(2000)195(他引54次)。工作量100%

2.  熊國(guó)興

本項(xiàng)研究的的學(xué)術(shù)帶頭人之一；發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點(diǎn)（1）和（5）的主要貢獻(xiàn)者及代表性文章的通訊聯(lián)系人，即

（1）成功將新型高性能Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-d透氧膜材料應(yīng)用到甲烷部分氧化制合成氣反應(yīng)；代表性文章：J. Mmembrane Sci. 183 (2)(2001)181（他人引用35次）

（5）通過(guò)液/固界面上離子吸附交換規(guī)律研究，發(fā)明了改進(jìn)的化學(xué)鍍制備金屬Pd膜新技術(shù)；代表性文章：J. Membrane Sci. 110 (2)(1996)257（他人引用20次）。工作量80%

3.  林勵(lì)吾

本項(xiàng)研究的發(fā)起人及推動(dòng)者；發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點(diǎn)（2）的主要貢獻(xiàn)者，即

（2）針對(duì)透氧膜材料還原氣氛下穩(wěn)定性問(wèn)題，首次成功地設(shè)計(jì)合成了同時(shí)具有高透氧量和反應(yīng)穩(wěn)定性的純鈣鈦礦型BaCo0.4Fe0.4Zr0.2O3-d透氧膜材料。代表性文章：CATALYSIS LETTERS 78 (1-4)（2002）129（他人引用24次）。工作量60%

4.  徐曉春

發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點(diǎn)（4）的主要完成者及代表性論文的第一作者，即

（4）率先應(yīng)用微波加熱方法合成了具有分離性能的A型分子篩膜，其科學(xué)意義在于真正實(shí)現(xiàn)了分子水平篩分。代表性文章：Advanced Materials 12 (3)（2000）195（他人引用54次）。工作量100%

說(shuō)明：該完成人的主要貢獻(xiàn)是于1994年至1999年在中科院大連化物所攻讀博士學(xué)位期間完成。1999年底出國(guó)，現(xiàn)在美國(guó)ConocoPhillips公司工作。

5.  邵宗平

發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點(diǎn)（1）的主要完成者及代表性論文的第一作者，即

（1）首次設(shè)計(jì)合成了新型高性能Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-d透氧膜材料，該材料被國(guó)內(nèi)外許多著名研究單位所重復(fù)和廣泛應(yīng)用；成功實(shí)現(xiàn)了片狀透氧膜反應(yīng)器中甲烷部分氧化制合成氣反應(yīng)，J. Membrane Sci., 172 (1-2)（2000）177-188（他人引用64次）。工作量100%

說(shuō)明：該完成人的主要貢獻(xiàn)是于1995年至2000年在中科院大連化物所攻讀博士學(xué)位期間完成。2000年底出國(guó)，2005年回國(guó)后到南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院工作。

10篇代表性論文：

1.   Investigation of the permeation behavior and stability of a Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-delta oxygen membrane / J. Membrane Science 172(1-2): 177

2.   Performance of a mixed-conducting ceramic membrane reactor with high oxygen permeability for methane conversion / J. Membrane Science 183 (2): 181

3.   Investigation on the partial oxidation of methane to syngas in a tubular Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-delta membrane reactor / Catalysis Today 82 (1-4): 157

4.   Investigation of ideal zirconium-doped perovskite-type ceramic membrane materials for oxygen separation / J. Membrane Science 203 (1-2): 175

5.   Novel and ideal zirconium-based dense membrane reactors for partial oxidation of methane to syngas / Catalysis Letters 78 (1-4): 129

6.   High selectivity of oxidative dehydrogenation of ethane to ethylene in an oxygen permeable membrane reactor / Chemical Communications (14): 1468

7.   Synthesis of a high-permeance NaA zeolite membrane by microwave heating / Advanced Materials 12 (3): 195

8.   Synthesis of NaA zeolite membranes from clear solution / Microporous and Mesoporous Materials 43 (3): 299

9.   Partial oxidation of methane to syngas over nickel-based catalysts modified by alkali metal oxide and rare earth metal oxide / Appl. Catal. A-General 154 (1-2): 17

10.  Preparation of Pd/ceramic composite membrane .1. Improvement of the conventional preparation technique / J. Membrane Science 110 (2): 257