项目简介：  

本项目属于催化化学领域。

主要研究内容：

　　长期以来，研究者作出过很艰巨的努力希望在载体表面观察担载组分的分布，但在九十年代以前进展甚微。本项目建立了表面/界面结构研究的XAFS方法，基本解决了这一困难的课题，并提出了新的催化剂设计思想。

科学价值：

　　1. 本项目依据表面化学的原理，创造性地提出了"表面配位几何"的概念（1995）。

　　2. 确定了氧化物催化剂、金属催化剂和金属-氧化物双组分等担载催化剂的表面整体结构及其原子水平上的细节，发现了催化剂的整体分布规律，提出了"担载催化剂无定形特征"的理论观点（1999）。

　　3.提出了液相担载纳米簇以实现三维自由旋转中心的多相催化剂设计思想（2002），率先实现了超常寿命可溶性铑催化剂，刷新催化剂寿命（TTO）世界记录（2005）。

同行引用评价情况：

　　该项目已发表SCI论文48篇，代表性15篇论文他引总数416次，发表在Catal. Today上的论文（2002）居2001－05年间化学领域中国学者论文引用数第一名（2006，中国科学院统计），获Elsevier出版社高引论文奖（2005）。知名期刊《Catalysis Reviews》在最近的一篇综述（2002）中四次引用本项目研究结果，其中两处都是以一个段落的篇幅介绍本研究的方法和结果（见附件）。可溶性铑催化剂的工作一经发表，立刻被美国化学会《化学与工程新闻》（C&E News, 周刊）认定为创造了可溶性纳米粒子催化苯加氢的新寿命记录，在科技聚焦专栏专文报道（见附件），称"中国化学家报告了一例具有超常（unprecedented）寿命和活性的铑纳米簇催化剂，将寿命记录提高到原来的5倍。"

主要发现点：  1）建立了适用于二维表面上分散组分结构研究的XAFS方法担载催化剂是分散在表面-界面上的近似二维的"团粒"，仅有XAFS技术仍不能"看"到催化剂中原子/离子的排布。本项目依据表面化学的原理，借助簇衍生催化剂和络合催化剂的研究积累，创造性地提出了"表面配位几何"的概念，建立了适用于担载催化剂二维表面上分散组分结构研究的XAFS方法。

属催化化学学科

代表性论文：

1.Yuan Kou, H.-L. Wang, M. Te, T. Tanaka, M. Nomura, J. Catal.,1993, 141, 660

2.Yuan Kou, Z.-H. Suo, H.-L. Wang, J. Catal.,1994, 149, 247

3.Yuan Kou, H.-L. Wang, J.-Z. Niu, W. Ji, J. Phys. Chem.,1996, 100, 2330

（2）原子水平上揭示了一系列担载催化剂的整体结构及细节将担载催化剂的结构展现在载体表面上，从原子水平上揭示了催化剂"团粒"在表面/界面条件下的变化。通过这些工作，催化学者首次看到了氧化物催化剂、金属催化剂和金属-氧化物双组分催化剂的整体结构及细节。

属催化化学学科

代表性论文：

1.Yuan Kou, G.-Q. Su, W.-Z. Zhang, Y. Yin, J. Catal.,1996,162, 361

2. L.-W. Lin, Yuan Kou, M. Zou, Z. Yan, PCCP, 2001, 3, 1789

（3）取得理论上的新发展 发现了氧化物基底上金属或氧化物原子间构建的结构模式，发现了催化剂沉积的整体分布规律，提出了"担载催化剂的无定形特征"的理论观点。从物理本质上概括了络合催化剂（三维自由旋转中心）与担载催化剂（二维束缚表面）的结构特征，提出了在液体中担载纳米簇实现三维自由旋转中心的多相催化剂设计思想，率先实现了超常寿命可溶性铑催化剂，刷新催化剂使用寿命世界记录。

属催化化学学科

代表性论文：

1.D.-B. Zhao, M. Wu, Yuan Kou, E.-Z. Min, Catal. Today, 2002, 74(1-2), 157

2.X.-D. Mu, J.-Q. Meng, Z.-C. Li, Yuan Kou, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 9694

可以说，这是一项在方法上、思路上、理论上与国际同行完全平行的（即，没有师承关系的）原创性研究。从本项目发表的同一主题（如：surface coordinate geometry, amorphous feature）系列论文中就可以看出，本项目的另一个显著特点是工作的系统性和完整性。

主要完成人：

1.  寇元

本项研究的组织者，全部发表论文的撰稿人和通讯联系人，本研究的学术带头人。对主要发现点的第一、二、三点作出了创造性贡献，包括提出了"表面配位几何"、"无定形特征"、“离子液体中三维自由旋转中心多相催化剂等概念并在理论上使其完善。该研究占本人工作量的80％。

2.  王弘立

提出了从担载的过渡金属羰基簇入手研究真实载体表面的创新设想和研究方向。前期论文的审校、修改，并提出了"表面配位几何"的概念“（主要研究点的第一点）。该研究占本人工作量的70%。

3.  林励吾

提出了氧化物界面的研究方向和研究课题。继表面配位几何之后，提出了ensemble effect等概念，指导完成了无定形理论的建立。对主要发现点的第一、二点作出了创造性的贡献，该研究占本人工作量的70%。

4.  邹鸣

建立了运用于催化剂XAFS研究的基于Windows图形界面的EXAFS/XANES数据分析程序XPKU(v2.0)，该程序现被国内外六个研究组使用。对主要发现点的第一点作出了创造性贡献，该研究占本人工作量的65%。

5.  闵恩泽

提出了离子液体的研究方向，提出了在离子液体中实现三维多相催化剂的设计目标，促进了多/均相结合的催化化学理论的发展。对主要发现点的第三点作出了创造性的贡献，该研究占本人工作量的40%。

10篇代表性论文：

1.   Preparation and EXAFS Studies of Highly Dispersed Iron Catalyst Derived from Dodecacarbonyl Tri-iron Precipitated on Alumina, J. Catal.,1993, 141, 660

2.   Decarbonylation and CO Adsorption on Cluster-Derived Iron Catalyst: Surface Formation and Coordinate Geometry of Fe3(CO)6(m3-CO)/Al2O3, J. Catal.,1994, 149, 247

3.   Surface Coordinate Geometry of Iron Catalysts: Hydrogenation of CO2 over Fe/TiO2, Catal. Lett.,1995, 35, 271

4.   Surface Coordinate Geometry of Iron Catalysts: Distinctive Behaviors of Fe/Al2O3 in CO Hydrogenation, J. Phys. Chem.,1996, 100, 2330

5.   Investigation of the Ensemble Effect of ZrO2/Al2O3 Catalyst on Selective Synthesis of Ethylene from CO and H2, J. Catal.,1996, 162, 361

6.   Characterization of TiO2-, ZrO2 and Al2O3-Supported Iron Catalysts as Used for CO2 Hydrogenation, Appl. Catal.,1997, 148, 301

7.   Amorphous Features of Working Catalysts: XAFS and XPS Characterization of Mn/Na2WO4/SiO2 as Used for the Oxidative Coupling of Methane, J. Catal., 1998, 173, 399

8.   Surface Coordinate Geometry of Iron Catalysts: Formation of Tetrahedral/Octahedral Site on Silica Surface with/without Sodium Promoter, J. Solid State Chem., 1998, 137, 325

9.   Simultaneous Conversion of Methane and Carbon Dioxide to Aromatics over Silica Supported Chromium-Based Catalysts, Chem. Commun., 1999, 1729

10.  Studies on Palladium-bisphosphine Catalyzed Alternating Copolymerization of CO and Ethylene, J. Mol. Catal., 2000, 151, 91