冯拥军 教授 博士 北京市 研究领域: 天然气化工,新材料,煤化工,石油炼制,石油化工,精细化工 研究方向: 塑料功能助剂、非贵金属阴极电催化材料以及重金属离子吸附分离 所在单位: 北京化工大学

基本信息

所在单位:
北京化工大学
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1996-09~2000-07  山东建筑材料工业学院(现济南大学) 本科生
2000-09~2003-03  北京化工大学化学工程学院 硕士研究生,导师:李春喜教授、段雪院士
2004-03~2006-12  法国克莱蒙费朗第二大学化学系 博士研究生,导师:C. Taviot-Gueho教授
工作经历:
2007-01~2010-06   法国普瓦捷大学 科研工程师
2011-03~2014-11    北京化工大学理学院 副教授
2014-12~2019-06    北京化工大学理学院 应用化学系系主任、教授
2019-07~至今          北京化工大学化学学院 教授、副院长
2023.08-至今           北京化工大学人才引进办公室 主任
专家介绍:
候选人坚持以载体材料产品工程为主要研究方向,通过突破孔结构调控、原料精制等关键技 术,实现了大孔-介孔互通式多级孔结构、高纯氧化铝载体材料工程化制备,解决了蒽醌法过氧化 氢合成、氢同位素分离等低效率的核心技术难题,同时秉持上下游贯通式研究模式,注重校企合 作和成果转化落地。候选人承担国际、国家、企业等科研项目 20 余项,个人科研到款累计逾 2000 万元,参与建成产业化装置 8 套,其中主导 2 套;以第一作者或通讯联系人在 Ind. Eng. Chem. Res., ACS Sustainable Chem. Eng., Chem. Mater.等期刊发表论文 110 余篇,入围斯坦福大学 2022 年发布 的全球前 2%科学家,参与撰写中英文专著 5 部;申请国家发明专利 60 余项,其中授权 43 项(国际专利 1 项);牵头建有 2 个校企联合工程中心和 5 个工程类硕博实践基地,负责 2 个院士成果转 化基地;入选国家重大人才工程(2022年)、江苏省双创计划(2014  年)、江苏省双创团队(2017 年)和山东省泰山产业领军人才(2022 年)等人才项目。

        近五年,在国家重点、重大、揭榜挂帅和企业等项目支持下,通过校企产学研用联合攻关,候 选人主要围绕典型化工过程用高端氧化铝载体可控制备关键技术和应用示范难题开展了应用基 础、工程化和产业化方面的研究,研究成果已落地应用且拓展辐射到相关产业,产 生了良好的经济效益和社会效益。

      (一) 突破氧化铝制备和孔结构控制技术,实现系列氧化铝载体材料创新


        候选人长期致力于油柱、微流注射及油氨柱等可控成型系统基础和应用基础研究,近年进一步 突破氧化铝载体制备和孔结构控制等关键技术,实现了氧化铝载体定制制备技术和结构创新。例如, 发展了成核/晶化隔离法,通过成核过程的精准控制,实现了高(020)优势晶面选择性前驱体材料的可控制备,该晶面选择性比例(55.18%)高于 Sasol 公司 SB 粉的 43.91%,通过油氨柱成型制备 的载体材料初步展现了优于 Sasol 产品的水热稳定性;创制了喷雾分散-油柱联用成型法制备高球 形度亚毫米级氧化铝载体,实现了流化床和移动床等用微球形载体的可控规模化制备,解决了微球 形载体成型工艺中喷雾法成球率低和油柱法产率低的难题;设计了无机-有机双模板油柱成型法, 制备了系列低密度高强度大孔容球形氧化铝载体,实现了低堆密度和高强度间的协同控制,解决了 氧化铝载体特殊应用过程中易粉化难题。上述应用基础研究,为解决载体材料工程化制备和产业 化应用过程的关键难题,提供了新思路,奠定破解核心技术难题的基础。

(二) 实现大孔径高强度氧化铝载体产业化生产和工业化应用,大幅度提升过氧化氢生产效率


       过氧化氢是一种重要的基础精细化学品,2022 年我国过氧化氢产能增至 1900 万 t/a(按 27.5% 计),产能、产量及消费量均为世界第一。蒽醌法为目前国内外唯一规模化生产过氧化氢的方法, 国外先进的流化床工艺对我国严密技术封锁,破解固定床工艺增效降耗的核心是氧化铝载体的革 新。针对固定床工艺生产效率低、原料消耗大等难题,提出大孔-介孔互通式多级孔构筑新策略, 通过突破系列关键技术和关键设备,实现了大孔径高强度氧化铝载体的产业化生产和工业化应用, 大幅度提升过氧化氢生产效率、减少有效蒽醌原料的消耗。

       在国家重点研发计划课题(2016YFB0301602)、鲁西化工集团公司等支持下,突破了中孔、大 孔拟薄水铝石前驱体高分散复配、表面选择性胶溶及双造孔剂协同等关键技术,构筑了大孔-介孔 互通式多级孔结构载体;结合拟薄水铝石胶溶特性,创新设计了挤出-造粒关键设备的内部结构和 挤出系统,实现了国内首套连续挤出强化传质型载体的高效制备。通过成套工艺包转让,在鲁西 化工催化剂有限公司建成 300 t/a 新型载体和载钯催化剂产业化生产装置各 1 套。新型催化剂应用 在 20 万 t/a 过氧化氢工业装置,较现有催化剂生产能力提高了 40%,吨产品原料消耗减少了 30%。 经中国石油和化学工业联合会组织专家鉴定(登记号:H2017160):整体技术达国际先进水平,并 建议加大成果的应用推广。基于新型高效催化剂的优异性能,鲁西化工集团公司从 1 套 20 万 t/a过氧化氢生产装置扩建到 7 套总产能 160 万 t/a,已发展成为国内过氧化氢产能最大的企业,年新 增经济效益数十亿元。

       基于上述孔结构调控策略和制备技术,该新型载体材料成功应用于四氢噻吩的绿色催化合成。 四氢噻吩是一种重要的精细化学品,广泛用于城市天然气、煤气等燃料的安全警示剂。随着我国西 气东输、煤改气等重大工程的实施,我国需求量大幅增加,严重依赖美国、日本等国家进口。据统 计,仅 2019 年从美国进口 8000 t,存在随时被断供风险。新型氧化铝载体优异的孔结构和传质特 性,解决了传统载体孔道内扩散受限双活性组分负载难高分散的问题,创制了双组分固体酸高分 散绿色催化剂和一步法制备技术,在 1,4-丁二醇转化率 100%条件下,四氢噻吩产率为 99.6%、纯 度达 99.3%,技术指标国际领先。通过技术转让,国家专精特精小巨人长宏科技股份公司一期投资2000 万元,已于 2021 年底在安庆建成 1 套 1000 t/a 中试生产装置,至 2022 年 12 月 30 日已累计生产四氢噻吩 700 t,产值 0.5 亿元,利税 2000 万元。目前已进一步投资 1.6 亿元,建成国内单套产能最大的 25000 t/a 产业化装置,已于 2023 年年初投产。

科研能力

研究领域:
天然气化工,新材料,煤化工,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向:
塑料功能助剂、非贵金属阴极电催化材料以及重金属离子吸附分离
英文标签:
Layered Double Hydroxides;Oxygen Reduction Reaction;Oxygen Evolution Reaction;Intercalation;Adsorption;Electrocatalysis;Magnesium Silicate;Methylene Blue;Oxygen Reduction Reaction (orr);Layered Double Hydroxide
论文著作:
1. In Situ Free-Surfactant Synthesis and Orr-Electrochemistry of Carbon-Supported Co3s4 and Cose2 Nanoparticles
Yongjun Feng; Ting He; Nicolas Alonso-Vante
CHEMISTRY OF MATERIALS, 2008

2. Ultra-sensitive Ethanol Gas Sensors Based on Nanosheet-Assembled Hierarchical ZnO-In2O3 Heterostructures
Kun Zhang; Shuaiwei Qin; Pinggui Tang; Yongjun Feng; Dianqing Li
Journal of Hazardous Materials, 2020

3. Synthesis and characterization of a UV absorbent-intercalated Zn–Al layered double hydroxide
Yongjun Feng; Dianqing Li; Yuan Wang; David G. Evans; Xue Duan
Polymer Degradation and Stability, 2006

4. Nonprecious Metal Catalysts for the Molecular Oxygen‐reduction Reaction
Yongjun Feng; Nicolas Alonso-Vante
physica status solidi (b), 2008

5. Electrocatalytic Cobalt Nanoparticles Interacting with Nitrogen-Doped Carbon Nanotube in Situ Generated from a Metal-Organic Framework for the Oxygen Reduction Reaction.
Haihong Zhong; Yun Luo; Shi He; Pinggui Tang; Dianqing Li; Nicolas Alonso-Vante; Yongjun Feng
ACS Applied Materials & Interfaces, 2016

6. Template-free Synthesis of Three-Dimensional NiFe-LDH Hollow Microsphere with Enhanced OER Performance in Alkaline Media
Haihong Zhong; Tongyuan Liu; Shuwei Zhang; Dianqing Li; Pinggui Tang; Nicolas Alonso-Vante; Yongjun Feng
JOURNAL OF ENERGY CHEMISTRY, 2019

7. Facile Synthesis of Mesoporous Hierarchical Co3O4–TiO2 P–n Heterojunctions with Greatly Enhanced Gas Sensing Performance
Jiajun Zhang; Pinggui Tang; Tongyuan Liu; Yongjun Feng; Chris Blackman; Dianqing Li
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, 2017

8. Chalcogenide Metal Centers for Oxygen Reduction Reaction: Activity and Tolerance
Yongjun Feng; Aldo Gago; Laure Timperman; Nicolas Alonso-Vante
Electrochimica Acta, 2010

9. Oxygen Reduction Reaction on Carbon-Supported CoSe2 Nanoparticles in an Acidic Medium
Y. J. Feng; T. He; N. Alonso-Vante
Fuel Cells, 2009

10. Recent Advances of Cobalt-Based Electrocatalysts for Oxygen Electrode Reactions and Hydrogen Evolution Reaction
Haihong Zhong; Carlos A. Campos-Roldan; Yuan Zhao; Shuwei Zhang; Yongjun Feng; Nicolas Alonso-Vante
CATALYSTS, 2018
发明专利:
1. 一种锶镁基蒽醌降解物再生催化剂及其制备方法和应用
北京化工大学; 浙江洁华新材料股份有限公司
冯拥军; 李梦泽; 唐平贵; 陶卓奇; 崔旭; 连少君; 朱陈斌
公开日期: 2025-04-04 申请日期: 2024-12-27 公开号: CN119746842A

2. 一种层状晶格铁双功能催化剂及其制备方法和应用
北京化工大学
冯拥军; 姜超; 李慧玉; 姜蓉; 李纯莉
公开日期: 2025-03-21 申请日期: 2024-12-27 公开号: CN119657143A

3. 花球状硅酸镁蒽醌降解物再生催化剂及其制备方法和应用
北京化工大学; 浙江洁华新材料股份有限公司
冯拥军; 李梦泽; 唐平贵; 陶卓奇; 崔旭; 连少君; 朱陈斌
公开日期: 2025-03-21 申请日期: 2024-12-27 公开号: CN119660755A

4. 水滑石材料及其制备方法和应用
北京化工大学; 黎明化工研究设计院有限责任公司
冯拥军; 赵梦华; 唐平贵; 石雅琳; 郭映瀚; 李慧玉; 管君; 李纯莉
公开日期: 2025-02-25 申请日期: 2024-11-20 公开号: CN119503850A

5. 同时回收负载型废催化剂中贵金属和载体的方法
北京化工大学; 江西五矿高安有色金属有限公司
冯拥军; 张乾元; 唐平贵; 汪启慧; 李纯莉; 艾永红; 陈有生; 吴磊林
公开日期: 2025-02-18 申请日期: 2024-11-20 公开号: CN119464736A

6. 一种非破坏性回收废催化剂载体和贵金属的方法
北京化工大学; 江西五矿高安有色金属有限公司
冯拥军; 汪启慧; 唐平贵; 张乾元; 李纯莉; 艾永红; 陈有生; 吴磊林
公开日期: 2025-02-18 申请日期: 2024-11-20 公开号: CN119464710A

7. 一种以凹凸棒石为载体的防晒剂制备方法及该防晒剂
北京化工大学
冯拥军; 付正鹏; 李慧玉; 曹鼎; 唐平贵; 李殿卿
公开日期: 2025-01-07 申请日期: 2022-09-21 公开号: CN115317384B

8. 一种以凹凸棒石为载体负载银抗菌复合材料的制备及应用
北京化工大学; 浙江省地质院
李慧玉; 冯拥军; 李春生; 付正鹏; 汪启慧
公开日期: 2024-11-19 申请日期: 2024-07-22 公开号: CN118975939A

9. 一种选择性提取铯的凹凸棒石吸附材料的制备方法
北京化工大学
冯拥军; 李慧玉; 毕芮豪; 武琳林
公开日期: 2024-10-15 申请日期: 2024-07-22 公开号: CN118767865A

10. 一种冷却液及其应用
张家港迪克汽车化学品有限公司; 北京化工大学
冯拥军; 邴元娜; 李慧玉; 李纯莉; 朱磊; 单猛
公开日期: 2024-09-06 申请日期: 2024-05-22 公开号: CN118599499A

11. 镍基硒化物催化剂及其制备方法和应用
北京化工大学
冯拥军; 李瑞; 白守礼; 李纯莉; 李慧玉
公开日期: 2024-08-23 申请日期: 2024-05-22 公开号: CN118531433A

12. 载钯多孔材料中氯离子的洗涤方法
北京化工大学
冯拥军; 司宏程; 李慧玉; 李纯莉; 唐平贵; 曹鼎
公开日期: 2024-08-23 申请日期: 2024-05-22 公开号: CN118527126A

13. 插层结构抗氧化剂及其制备方法和应用
北京化工大学
冯拥军; 褚兆玉; 李子甲; 唐平贵; 李慧玉; 李纯莉; 曹鼎
公开日期: 2024-07-26 申请日期: 2024-05-23 公开号: CN118388839A

14. 一种粉煤灰基拟薄水铝石和硅酸镁的联合制备方法
北京化工大学
唐平贵; 李梦茹; 白守礼; 冯拥军; 李殿卿
公开日期: 2024-07-23 申请日期: 2024-05-07 公开号: CN118373434A

15. 一种基于高钙灰的双晶相复合纳米碳酸钙的制备方法
北京化工大学
唐平贵; 李梦茹; 白守礼; 冯拥军; 李殿卿
公开日期: 2024-07-12 申请日期: 2024-05-07 公开号: CN118324171A

16. 一种金属纳米片包覆型核壳结构非贵金属电催化剂及其制备方法
北京化工大学
唐平贵; 李殿卿; 冯拥军; 訾文慧
公开日期: 2024-03-29 申请日期: 2023-12-14 公开号: CN117779090A

17. 一种整体式非贵金属电催化剂及其制备方法
北京化工大学
唐平贵; 李殿卿; 冯拥军; 訾文慧
公开日期: 2024-03-22 申请日期: 2023-12-14 公开号: CN117737771A

18. 一种基于精制改性凹凸棒石去除水体中抗生素的催化剂的制备方法及催化剂
北京化工大学; 甘肃萃华科技有限公司
李慧玉; 冯拥军; 王兴鹏; 李纯莉; 曹鼎; 唐平贵; 陈馨; 温志玉; 张壹杰; 王丽忠
公开日期: 2024-02-27 申请日期: 2023-11-24 公开号: CN117599768A

19. 一种凹凸棒基硅酸镁蒽醌再生催化剂的制备方法、蒽醌再生催化剂及其应用
北京化工大学
冯拥军; 李梦泽; 曹鼎; 李慧玉; 李纯莉; 唐平贵
公开日期: 2024-02-27 申请日期: 2023-11-24 公开号: CN117602636A

20. 一种固体碱催化剂的制备方法、固体碱催化剂及其应用
北京化工大学
冯拥军; 王琦龙; 李慧玉; 李纯莉; 唐平贵; 曹鼎
公开日期: 2024-02-20 申请日期: 2023-11-24 公开号: CN117563666A
科研项目:
1. 超分子复合插层结构的构筑及其对聚丙烯抗老化行为研究
立项时间: 2016-2019 项目经费:700000

项目合作

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