量子化学计算和分子模拟

建立了阐明一碳反应Cu基催化剂构效关系的理论方法，走通了用量子化学DFT计算方法实现Cu基催化剂结构调变与性能调控的技术路线，深化了催化剂研发从随机筛选到分子设计的进步和变革。建立了煤结构与反应性研究中的局部微观结构模型以及“活性位-活性基元”模型；提出了调控活性位区域空间尺度模型；提出了Cu基催化剂上具有全新反应机理的“甲烷-合成气”合成乙醇的新工艺路线，并通过脉冲进样装置实现了甲烷和合成气交替进样的工艺设计。揭示了利用材料不同晶相结构来控制表面结构和形貌，通过提高本征活性和活性位密度来获得高效、稳定催化材料。证实了催化剂分子设计和材料可控合成将在新型催化剂设计中发挥着重要作用，提供理论支持和指导。

1. 国家重点研发计划课题（2022.4-2027.4）金属氧化物纳米及团簇结构的表界面催化研究~氧化物催化能源小分子定向转化及理论（2021YFA1502804），经费：566万，主持

2. 国家自然科学基金委员会，区域创新发展联合基金重点项目，U22A20430，甲烷氧化偶联反应高选择性氧化镧催化剂构筑与催化工艺研究，2023-01至2026-12，255万，主持课题，127.5万

3. 国家自然科学基金委员会，重点项目，21736007，乙醇C-C键在Cu基双金属催化“甲烷-合成气”反应体系中的生成机理，2018-01至2022-12，300万，主持

4. 国家自然科学基金委员会，国际（地区）合作与交流项目，22081330500，C1过程的催化化学和工艺，2021-01至2022-12，15万，主持

5. 中国科学院山西煤炭化学研究所项目，182190519-J，稳定碳一小分子CH4和CO2温和条件下的活化和转化机理，2018-11至2020-11，48.5万，主持

6. 中国科学院山西煤炭化学研究所项目，154120180-J，分子筛催化甲醇制芳烃反应的微观机理研究，2015-07至2018-07，60万，主持

7. 中国科学院山西煤炭化学研究所项目，144010282-J，碳一化学催化剂结构调变与性能调控的量化计算研究，2014-05至2017-05，90万，主持

8. 国家自然科学基金委员会，面上项目，21276171，Ni基催化剂作用下CH4/CO2重整反应体系中的积碳问题，2013-01至2016-12，82万，主持

9. 国家科技重大专项任务，2011ZX05040，煤层气与煤炭协调开发关键技术（二期），2011-01至2015-12，40.57万，主持

10. 国家自然科学基金委员会，面上项目，20976115，热解和气化煤气中含硫化合物的转化和脱除，2010-01至2012-12，34万，主持

11. 国家自然科学基金委员会，面上项目，20776093，煤热解反应中的分子内氢原子转移过程，2008-01至2010-12，30万，主持

12. 国家自然科学基金委员会，面上项目，20576087，煤热解过程中化学键断裂的热力学和动力学，2006-01至2008-12，26万，主持

13. 国家自然科学基金委员会，面上项目，20476069，用第一原理量子化学计算方法研究煤的热解反应机理，2005-01至2005-12, 8万元，主持