来源:Catalysts 发布时间:2021/6/25 19:25:22
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走进中国科学院大连化学物理研究所,对话Catalysts期刊编委李昌志教授 | MDPI 人物专访

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本期Catalysts期刊人物专访,我们有幸邀请到了期刊编委——中国科学院大连化学物理研究所李昌志教授。采访期间,李教授向我们讲述了他的团队在生物质催化转化方面的研究进展,也对如何提高Catalysts期刊影响力提出了一些建议与期许。

编委简介

李昌志 教授

中国科学院大连化学物理研究所

李昌志教授目前主要从事生物质催化转化研究工作。研究领域包括木质素选择转化、离子液体介导的生物质转化、高附加值生物基化学品定向合成等。发表论文40余篇,引3500余次,授权专利15项,成果多次被Chemical & Engineering News 和Chemistry World 报道或亮点评论。先后获“闵恩泽能源化工奖青年进步奖”、“辽宁省自然科学二等奖”、“大连市科技发明一等奖”。主持科技部、基金委、科院及国际合作项目等共13项。

访谈内容

Q:您能否简单介绍一下您实验室的主要工作,以及目前的研究重点?

进入大连化学物理研究所以来我就从事于生物质转化的研究工作,侧重于催化转化的研究,前期主要涉及均相体系。在我研究生学习时期,离子液体是一个相对较新的东西,特别是在纤维素的溶解上面,有一些独特的性能,所以我在这方面做了一些开创性的工作。比如国际上第一篇纤维素通过离子液介导的水解的文章,就是我们团队发表的。包括从纤维素到羟甲基糠醛,在离子液中都体现出了一些非常高效的特点。

工作之后研究兴趣主要集中在木质素的催化解聚。木质素结构十分复杂,建立它的结构鉴定分析方法是木质素研究的基本条件。我们花了较大精力把木质素现有且较先进的结构分析手段都建立起来。目前关注于复杂木质素结构中C–O、C–C键精准活化;构建了非贵金属催化氢解、供氢体系氢转移解聚、木质素自供氢解聚等新技术;提出诱导芳醚键活化的定向氢解新策略,在木质素定向转化为酚类、芳香酮、芳胺、芳烃及高密度环烷烃等方面取得了一些不错进展。

Q:您在研究生物质过程中,遇到的最大挑战是什么,您又是如何解决的?

生物质大分子的结构成分特别复杂,分析手段的建立是一个非常重要且有一定挑战的问题。其次,生物质复杂的结构还导致定向转化成为一大难点。为实现选择性转化,通过催化手段对C–C键或者C–O键进行定向的剪切与重构显得十分必要。首先我们需要剪切,为了能够达到生成目标分子,我们还需要重构的一些过程。看似简单的反应往往包括非常复杂的反应路径和副反应。

生物质转化本身是一个很难的课题,所以在研究过程中我们需要更加全身心的去投入。文献和前人的经验十分重要,要做好面对更多困难的准备,不能有急于求成的心态。生物质转化领域的的研究,无论是基础研究还是技术发展都需要更多的耐心。选择性转化涉及到定向的断键,其次还需要精准的重构一些化学键,丰富的催化理论和有机化学知识也是非常重要的。

Q:对于您发表的著作,哪些是令您最骄傲的?您最喜欢哪部分的研究工作?

应该就是木质素的定向催化转化的研究了。生物质中纤维素,半纤维素的结构先对来说是比较规整的。有比较固定的结构单元,主要是通过C-O键进行连接。而木质素是一个没有规则结构的生物质大分子,非典型的结构单元非常多,这些结构单元通过不同的C-C键链接而成。将木质素进行定向转化是一个非常难的课题。

我们最近发展了一种低温水相体系中,不需要外加氢气和氧化剂的木质素自供氢催化转化策略。利用木质素中含有大量侧链羟基的特点,设计一些脱氢的催化剂(比如说单核与多核的铑配合物)实现木质素中侧链羟基脱氢,一方面为后续解聚提供了氢源,另一方面降低了C-O键键能,从而在温和水相体系中实现自供氢转化。我国造纸企业每年产生的黑液木质素达千万吨级别,这些木质素处理起来是十分困难。该技术目前已经与造纸企业合作,用于黑液木质素资源化利用。

Q:可以介绍一下您对生物质催化领域的看法与展望吗?

生物质转化在前一段时间的研究热度有所下降。但是随着我国对环境问题与可持续发展问题的重视,特别是在“双碳”目标的大背景下,生物质催化转化必将对人类社会的可持续能源与环境做出更大贡献,生物质催化转化的前景一定会更美好,我们现在所需要做的就是对该领域的研究多一些耐心,无论是基础研究还是产业化方向。此外,我们一定要充分结合产业上游与下游的需求进行研究,结合生物质本身的结构特点去做一些有特色的研究。

Q:您认为Catalysts期刊应如何在国内学者群体中进一步提高影响力?

Catalysts期刊审稿速度快且专题比较多,在文章处理方面会更专业,这也有利于期刊的发展。对于国内的研究者而言,Catalysts是相对来说比较新的期刊,因此可进一步增加宣传力度。比如在各种学术会议以及公众号等平台来让国内学者更多地了解期刊的优势。

本次谈话,小编深深被李教授的认真与博学所感染,相信李教授那积极乐观的生活态度与严谨专注的科研态度,也会像灯塔一样指引大连化学物理研究所的学生们不断前行。在此我们祝愿李教授未来的科研工作一切顺利!

Catalysts (ISSN 2073-4344; IF 3.520) 是一个国际型开放获取期刊,期刊主题涵盖催化剂和催化反应等各个相关领域的研究。Catalysts 目前已被SCIE、Scopus、Inspec (IET) 等重要数据库收录。Catalysts 采取单盲同行评审,文章平均处理周期一个月左右,一审周期约为11天,文章从接收到发表仅需2.9天。

 
 
 
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