研究方向

          基于纳米材料科学、催化剂原位表征技术与经典化学反应动力学的新型催化剂研发,及催化反应构效关系研究。研究领域涵盖结构物理与化学,光谱学,化学反应动力(热力)学,反应器设计以及传质、传热等多个学科。本课题组希望从基础研究的角度解决国民生产、生活中涉及到的能源、环境问题。从新催化材料的设计合成出发,利用原子层沉积技术、化学气相沉积技术等纳米材料合成手段,针对催化反应需求构建纳米催化体系。借助红外光谱、原位X-射线吸收光谱及原位固体核磁共振技术等表征手段来观测催化剂的微观结构。尤其关注界面处的结构(interface structure),及其对催化反应产生的影响。同时,利用化学反应动力学来推测催化反应机理。课题组主要研究内容包括:


1. 生物质平台小分子高效转化过程中的C-C键生成与C-O键的断裂机理研究

2. 原子层沉积技术在生物质平台分子高效转化中的应用及其作用机理

3. 甲烷C-H键活化过程中,杂原子的引入对催化反应产生的影响

4. 催化反应过程中的同位素效应


个人简历
  • 2002.09-2006.06   南开大学化学系材料化学专业,获得理学学士学位。

  • 2006.09-2012.07   中国科学院大连化学物理研究所,获得理学博士学位。(导师 包信和院士/潘秀莲研究员)

  • 2013.01-2015.01   美国国家实验室(Argonne),博士后。(导师 Dr. Chris L. Marshall)

  • 2015.01-2016.02   宾州州立大学化工系,博士后。(导师 Prof. Robert M. Rioux)

  • 2016.02-2017.12   伊利诺伊大学香槟分校,博士后。(导师 Prof. David W. Flaherty)

  • 2018.05-至今          南开大学材料科学与工程学院特聘研究员、博士生导师、课题组长。


代表性成果

Hongbo Zhang, Malek Y. S. Ibrahim and David W. Flaherty, Aldol Condensation among acetaldehyde and ethanol reactants on TiO2: Experimental evidence for the kinetically relevant nucleophilic attack of enolates; J. Catal. 361, 290-302 (2018).


Hongbo Zhang, Christian Canlas, A. Jeremy Kropf, Jeffrey W. Elam, James A. Dumesic and Christopher L. Marshall, Enhancing the stability of copper chromite catalysts for the selective hydrogenation of furfural with ALD overcoating ()----comparison between TiO2 and Al2O3 overcoating; J. Catal. 326, 172-181 (2015).


Hongbo Zhang, Xiangkui Gu, Christian Canlas, A. Jeremy Kropf, Jeffrey P. Greeley, Jeffrey W. Elam, James A. Dumesic , Peter C. Stair and Christopher L. Marshall, Atomic Layer Deposition Overcoating: Tuning Catalyst Selectivity for Biomass Conversion; Angew. Chem. Int. Ed. 53, 12132 –12136 (2014).


Hongbo Zhang, Yu Lei, A. Jeremy Kropf, Guanghui Zhang, Jeffrey W. Elam, Jeffrey T. Miller, Fred Sollberger, Fabio Ribeiro, Cem M. Akatay, Eric A. Stach, James A. Dumesic and Christopher L. Marshall, Enhancing the stability of copper chromite catalysts for the selective hydrogenation of furfural with ALD overcoating; J. Catal. 317, 284-292 (2014).


Hongbo Zhang, Xiulian Pan, Xiuwen Han, Xiumei Liu, Xuefeng Wang, Wanling Shen, and Xinhe Bao, Enhancing chemical reactions in a confined hydrophobic environment: an NMR study of benzene hydroxylation in carbon nanotubes; Chem. Sci. 4, 1075-1078 (2013)


Hongbo Zhang, Xiulian Pan, Jingyue Liu, Weizhong Qian, Fei Wei, Yuying Huang and Xinhe Bao*, Enhanced catalytic activity of sub-nanometer titania clusters confined inside double-wall carbon nanotubes ChemSusChem, 4 (7), 975-980 (2011).



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