方向一:动态现场原位谱学表征技术研究
发展高精度在线无损的动态原位表征谱学技术及研究方法,对催化材料结构、反应过渡态和产物组成进行实时在线分析。主要集中于动态现场原位反应系统、谱学系统、产物分析系统及压力温度控制等辅助系统的集成与设计,实现在高温、高压、多组分条件下对催化材料反应过程的研究。
方向二:多尺度催化剂微纳界面科学研究
研究催化材料表界面结构、介质传递及反应过程,在分子水平上探索催化材料组成及结构的信息,研究催化材料表界面的物相分布及其在制备、活化、反应及失活过程中的动态变化,揭示催化材料变化的微观本质。
方向三:先进催化材料的合成
发展催化材料可控制备技术,表界面微纳结构及性质的调控方法,探索强化反应的路径,依据催化材料构-效关系及其结构演化机制,发展相应的催化材料制备方法,有针对性的定向合成催化反应所需的表界面结构和活性中心,确立稳定该活性中心结构的调控方法。
方向四:催化反应动力学及过程开发
构建能在真实条件下同步揭示催化剂结构变化与动力学信息的仪器系统,获取反应动力学信息和相应的分子结构信息,揭示催化反应机理和催化材料构-效关系。建立相应的催化反应器设计与开发、催化反应过程模拟以及对催化反应可控的工程技术应用体系。
方向五:非理想状态的催化理论计算
结合量子密度泛函和经典密度泛函,发展反应密度泛函理论,构建符合真实反应过程的多尺度泛函统一框架,计算真实环境下的多相催化反应的反应路径,阐释其微观机理,发展多相催化理论。