中国科学院化学研究所胶体、界面与化学热力学实验室韩布兴

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韩布兴，物理化学家，1957年7月生于河北省遵化市，中国科学院化学研究所研究员，2013年12月当选为中国科学院院士。1982年毕业于河北科技大学（原河北化工学院）化学工程系，1985年在中国科学院长春应用化学研究所获硕士学位，1988年在中国科学院化学研究所获博士学位，1989至1991加拿大Saskatchewan大学做博士后研究。1991-1993任中国科学院化学研究所副研究员，1993年至今任中国科学院化学研究所研究员，1997年获国家杰出青年基金资助。
主要从事化学热力学与绿色化学的交叉研究，在超临界流体、离子液体等绿色溶剂体系化学热力学、绿色溶剂在化学反应和材料合成中的应用研究方面取得系统性成果。在 Science、Acc. Chem. Res.、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.等期刊发表SCI收录论文480篇，论文被引用10000余次，获国家专利30件，在重要学术会议做大会报告和邀请报告90余次。作为第一完成人获国家自然科学奖二等奖1项、北京市科学技术奖二等奖1项，获Elsevier出版社J. Colloid interf. Sci.期刊终身成就奖，作为非第一完成人获国家和省部级科技进步奖3项。
现任国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）第三学部领衔委员（Division III, Titular Member）、中国化学会化学热力学与热分析专业委员会主任，曾任IUPAC绿色化学分会主席等，2007年被选为英国皇家化学会Fellow；担任Green Chem.期刊副主编，Chem. Sci.、ChemSusChem、J. Supercritical Fluids、中国科学（化学）等16种期刊的编委或顾问编委。

简历
1982年，河北化工学院（1996年组建为河北科技大学）学士。
1985年，中国科学院长春应化所硕士。
1988年，中国科学院化学研究所博士。1988-1989中国科学院化学研究所助研。
1989年至1991年，在加拿大萨斯克彻温大学化工系作博士后。
1991-1993年，中国科学院化学研究所副研究员。
1993年后，任中国科学院化学研究所研究员、博士生导师。
1994年后，任中国科学院化学研究所化学热力学与热化学研究室主任，
1996年，被评为中国科学院有突出贡献中青年专家。
1997年，获国家杰出青年科学基金资助。
2013年12月，增选为中国科学院院士  。
2017年10月16日，受聘为华东师范大学特聘教授。

代表性论文
· Jie Ke, Buxing Han et al.,“How Does the Critical Point Change during a Chemical Reaction in Supercritical Fluids? A Study of the Hydroformlation of Propane in Supercritical CO2”, J. Am. Chem. Soc.,2001, 123, 3661.
· Xiaogang Zhang, Buxing Han et al. “Direct Measurements of the Enthalpy of Solution of Solid Solute in Supercritical Fluids: Study on CO2-Naphthalene System”, Chem.-A Eur. J., 2001, 7(19), 4237.
· Hongping Li , Xiaogang Zhang , Buxing Han et al., “Effect of phase behavior and pressure on the constant volume heat capacity and intermolecular interaction of ethanol-CO2 and n-pentane-CO2 mixtures in the critical region”, Chem.-A Eur. J.,2002, 8, 451.
· Juncheng Liu, Buxing Han et al., “Formation of Water-in-CO2 Microemulsions with Non- fluorous Surfactant Ls-54 and Solubilization of Biomacromolecule”,Chem.-A Eur. J.,2002, 8，1021.
· Jianling Zhang, Buxing Han et al., “Recover by Compressed CO2 of ZnS Nanoparticles Synthesized in Reverse Micelles，Chemical Communications, 2001，24, 2724.
· Zhenshan Hou, Buxing Han et al., “Pressure tuning of reaction equilibrium of esterification of acetic acid with ethanol in compressed CO2”, J. Phys. Chem. B, 2001， 105, 4510.
· Dan Li, .Buxing Han, et al., “Effect of Gas Anti-solvent on Conformation of Polystyrene in Toluene: Viscosity and SAXS Study”, Mocromolecules, 2001，34, 2195.
· Dan Li, Buxing Han et al., “SAXS by Dilute Solution of Bisphenol A Polycarbonate during Adding Anti-solvent CO2”, Macromolecules, 2001，34, 6721.

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6月26日，珞珈讲坛第249讲，中国科学院院士、发展中国家科学院院士、中国科学院化学研究所研究员韩布兴带来题为“绿色化学与绿色碳科学”的学术报告。中国科学院院士张俐娜为其颁发珞珈讲坛纪念证书。

韩布兴首先介绍了绿色化学的主要内容和发展绿色化学的重要意义。他说，绿色碳科学是研究和优化碳资源加工、能源利用、碳固定、碳循环的整个过程中碳化学键的演变和相关工业过程，使化石资源利用引起的碳失衡最小化。二氧化碳作为一种重要的碳源，是一种丰富、安全、可再生的资源。据统计，目前每年的二氧化碳排放量超过400亿吨。另外，生物质中由二氧化碳经过光合作用得到的木质素也是一种可以有效利用的碳源，但二氧化碳以及木质素的化学转换利用还面临着诸多挑战。

围绕超临界二氧化碳、离子液体和水等绿色溶剂，韩布兴介绍了课题组在化学热力学、催化材料合成、绿色功能介质创制、二氧化碳及生物质转换等方面的工作。例如，课题组以金属有机框架（MOF）为前驱体制备小于1nm的非贵金属催化剂，将其应用于二氧化碳/水乳液及MOF的界面组装，通过进一步实验表明，离子液体的存在能够大幅度加快此种MOF催化剂的生成速度。其次，课题组还利用电化学还原二氧化碳的方法得到乙酸、甲酸、甲醇等重要的工业原料，并探究了反应介质、催化剂等对二氧化碳转换反应的影响。此外，课题组还利用生物质原料成功地合成了酮类、酯类化合物，并能选择性地利用木质素中的甲氧基制备乙酸。

韩布兴说，高效转化利用生物质资源以及发展绿色化学是一项长期任务。我国人口多、资源相对短缺、许多高端产品依赖进口，要发展绿色产业，应主要通过两个途径：一是开发绿色技术，二是要形成完整的产业链。

韩布兴主要从事化学热力学与绿色化学的交叉研究，在超临界流体、离子液体等绿色溶剂体系、化学热力学、化学反应和材料合成中的应用研究等方面取得系统性成果。他发表SCI收录论文600余篇，论文被引用20000余次，获国家专利30件。

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Sci. Adv.：首次实现无金属催化的醇氧化转化

通过一锅法将醇氧化转化为酯，往往需要采用金属基催化剂。韩布兴院士团队首次发现，以O2作为氧化剂，在没有任何其他催化剂或添加剂条件下，碱性离子液体1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐可以有效地催化醇的氧化。苄醇或脂肪醇的氧化-自酯化，苄醇与脂肪醇之间的交叉酯化都可以实现高产率。研究表明，酸性质子和碱性乙酸根离子可以同时与醇的羟基形成多个氢键，从而非常有效地催化反应。这是迄今为止在无金属条件下完成醇氧化的第一例。

Liu M, Zhang Z, et al. Transformation of alcohols toesters promoted by hydrogen bonds using oxygen as the oxidant under metal-freeconditions[J]. Science Advances, 2018.

DOI: 10.1126/sciadv.aas9319

http://advances.sciencemag.org/content/4/10/eaas9319.abstract

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韩布兴院士课题组综述: 碱性离子液体高效催化二氧化碳合成有机碳酸酯！

CO2是主要的温室气体，但同时也是C1家族最为廉价和丰富的碳资源，这种便宜而且无毒的C1资源的固定化及资源化研究一直是世界各国普遍关注的重要课题。其中，将CO2化学固定转化为有机碳酸酯更是CO2资源固定化的热点之一。

由于CO2具有高的热稳定性和动力学惰性，CO2化学转化为有机碳酸酯的条件相对苛刻，常需要高的反应温度和反应压力，而且需要强碱、复杂的金属配合物做催化剂。因此，探索绿色、无金属的催化剂，在相对温和的反应条件下将CO2化学转化为有机碳酸酯具有重要意义。

近日，中科院化学所韩布兴院士课题组在发表综述，总结了近十年碱性离子液体在催化CO2合成有机碳酸酯中的应用和发展。

碱性离子液体具有优良的物理化学性质，在CO2化学固定化，特别是催化CO2合成有机碳酸酯方面展现出优异的催化性能。文章根据离子液体碱性位点的不同介绍了常用碱性离子液体的分类和结构，详细讨论了多种碱性离子液体催化CO2转化为环状和链状碳酸酯的反应，包括反应条件、目标产物收率、碱性离子液体的催化活性和反应机理。

对比大量已报道的工作发现, 离子液体的碱度、官能团、阴离子与阳离子的相互作用都会影响其催化活性。利用合适的碱性离子液体，可以在高收率、高选择性的温和条件下生成环状碳酸酯。然而，与碱性离子液体催化CO2反应生成环状碳酸酯相比，碱性离子液体催化CO2向链状碳酸盐酯的转化仍存在反应时间长、温度和CO2压力高、选择性和收率低等问题。鉴于此，作者提出：可通过设计具有合适功能基团和碱度的特定功能性离子液体或混合功能性碱性离子液体体系解决CO2化学固定生成链状碳酸酯中现存的问题。作者相信，基于碱性离子液体的催化体系在开发高效、绿色的二氧化碳转化为有机碳酸盐的路线方面具有广阔的前景。

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报告人： 韩布兴 院士 （中科院化学所）
报告时间：4月26日（周五）晚7:00
报告地点：南开大学石先楼二楼学术报告厅
简介
      韩布兴，中国科学院化学研究所研究员、华东师范大学特聘教授、英国诺丁汉大学荣誉教授，中国科学院院士、发展中国家科学院院士、英国皇家化学会会士，中国科学院胶体界面与化学热力学重点实验室主任，上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验主任。1982年毕业于河北科技大学(原河北化工学院)化学工程系，1985年在中国科学院长春应用化学研究所获硕士学位，1988年在中国科学院化学研究所获博士学位，1989至1991加拿大Saskatchewan大学做博士后研究。1991-1993任中国科学院化学研究所副研究员，1993年至今任中国科学院化学研究所研究员，1997年获国家杰出青年基金资助。
      主要从事化学热力学与绿色化学的交叉研究，在超临界流体、离子液体等绿色溶剂体系化学热力学、绿色溶剂在化学反应和材料合成中的应用研究方面取得系统性成果。在 Science、Acc. Chem. Res.、Nat. Commun.、Sci. Adv.、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.等期刊发表SCI收录论文600余篇，论文被引用23000余次，获国家专利40余件，在重要学术会议做大会报告和邀请报告150余次。作为第一完成人获国家自然科学奖二等奖1项、北京市科学技术奖二等奖1项，获Elsevier出版社J. Colloid interf. Sci.期刊终身成就奖，作为非第一完成人获国家和省部级科技进步奖3项。
      现任创新中国智库首席科学家、中国化学会绿色化学专业委员会主任、中国能源科技产业学会副会长；曾任国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）绿色化学分会主席、IUPAC第三学部领衔委员、中国化学会化学热力学与热分析专业委员会主任等；担任Green Chem.、《科学通报》、《物理化学学报》期刊副主编，Chem. Sci.、ChemSusChem、Curr. Opin. Green Sustain. Chem.、J. Supercritical Fluids、J. Chem. Thermodyn.、中国科学（化学）等10余种期刊的编委或顾问编委。

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合成气（CO/H2）是生产多种高价值化学品和液体燃料的原料，电化学还原CO2制合成气前景广阔。然而，高效制备合成气仍是一大挑战。近日，来自中国科学院化学研究所韩布兴院士、Qinggong Zhu等发现碳纸上电化学合成的缺陷硒化铟（γ‐In2Se3/CP）该反应性能极高。研究发现，通过调变电解质[Bmim]PF6和H2O的组成或者改变采用的电位可以有效大范围调控生成产物CO和H2间的比例（1/3到1/24），且产物仅有CO和H2。当使用纳米花状γ‐In2Se3/CP为电极时，产生CO/H2为1/1时，电流密度可高达90.1mA cm-2。

此外，在极低过电位下（220mV）,CO的法拉第效率高达96.5%，电流密度为55.3 mA cm‐2。该催化剂高效的电催化性能主要来源于其上的缺陷、三维结构、催化剂与载体间的相互作用获得的较多的活性位点、低的电子传递阻力、较大的电化学表面积等等。该研究为缺陷高效电化学还原CO2催化剂的设计提供了新的途径。
DexinYang, Qinggong Zhu, Xiaofu Sun, Chunjun Chen, Weiwei Guo, Guanying Yang, BuxingHan*, Electrosynthesis of defective indium selenide with 3D structure onsubstrate for tunable CO2 electroreduction to syngas, Angew Chem,2019.
DOI: 10.1002/ange.201914831

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201914831?af=R

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2021年6月24日，在中国共产党成立100周年之际，中央和国家机关优秀共产党员、优秀党务工作者和先进基层党组织表彰大会在北京召开。会议表彰了中央和国家机关349名优秀共产党员、262名优秀党务工作者、309个先进基层党组织，中国科学院共有15名优秀共产党员、15名优秀党务工作者、13个先进基层党组织获得表彰。
　　化学所韩布兴院士获得“中央和国家机关优秀共产党员”荣誉称号。

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2023年2月11日，中国科学院召开2023年度工作会议，会上中国科学院副院长、党组成员周琪宣读了《中国科学院关于授予2022年度中国科学院杰出科技成就奖的决定》，化学所韩布兴院士领衔的“绿色化学与技术研究集体”荣获2022年度中国科学院杰出科技成就奖。中国科学院党组书记、院长侯建国为获奖集体和个人颁奖。   
　　韩布兴院士团队长期致力于绿色化学重大科学问题与关键技术的研究，取得了一系列国内外有重要影响的原创性成果。他们系统研究了多种绿色溶剂复杂体系的物理化学性质，揭示了体系相行为、分子间相互作用、微观结构与其性能的内在联系，为绿色溶剂在化学反应、材料制备、分离等领域的应用奠定了重要科学基础。他们在国际上开辟了离子液体吸收二氧化硫、离子液体微乳液的研究新方向，发展了多种可再生、可循环碳资源（如二氧化碳、生物质、废弃碳资源）清洁高效转化利用的新方法和新路线。研究成果推动了物理化学和绿色化学的发展，对实现绿色与可持续发展具有重要意义。

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2023年12月19日上午，何梁何利基金2023年度颁奖大会在北京钓鱼台国宾馆举行。今年全国共有56名科技人员获奖，其中科学与技术成就奖1人，科学与技术进步奖32人，科学与技术创新奖23人。
　　化学所韩布兴院士荣获2023年度何梁何利基金科学与技术进步奖。 韩布兴院士主要开展物理化学与绿色化学交叉研究，在绿色溶剂体系物理化学、二氧化碳、生物质、废弃塑料、有机废弃物转化利用方面取得重要成果。  
　　何梁何利基金由香港爱国金融家何善衡、梁銶琚、何添、利国伟于1994年创立。该奖每年评选一次，旨在奖励中国的杰出科技工作者。迄今为止，已有1582位优秀科技工作者荣获此奖。