https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337320307517

Abstract

Cobalt based mixed oxides were synthesized by a thermal treatment of layered double hydroxides (LDHs) with molar ratio of Co/M = 3 (M = Al, Fe, Cr) and characterized by various techniques such as XRD, N2 sorption, H2-TPR, O2-TPD, NH3-TPD-MS and so on. The results indicated that the mixed oxides derived from LDHs possessed high specific surface area and uniform morphology. Meanwhile, the elements in the mixed oxides were homogenously dispersed. The addition of a second metal (Al, Fe or Cr) enhanced not only the acidity but also the basicity, moreover, Fe and Cr notably improved the reducibility at low temperature and the oxygen mobility of pristine Co3O4. The results of chlorobenzene catalytic combustion showed the addition of Cr or Fe promoted the apparent activity of pristine Co3O4 at low temperature and suppressed the formation of polychlorinated by-products. Among mixed oxides, CoCr catalyst possessed the highest activity and more obvious inhibition of dichlorobenzene formation, which was ascribed to its high redox ability, superior acidity and rapid removal of adsorbed inorganic chlorine species in the form of Cl2. In addition, the CoCr catalyst showed high catalytic stability.

第一作者：邓威博士后

我师弟，从我们课题组毕业回武汉工作，工作几年后又进入高校搞科研工作，首个工作发表ACB“实属不易”，希望后续有更多的工作出来。

通讯作者：郭利民教授

http://ese.hust.edu.cn/info/1233/2026.htm

一、个人简介

郭利民，男，华中科技大学环境科学与工程学院教授，中欧清洁与可再生能源学院兼职教授，博士生导师，主要从事吸附/催化剂制备、VOCs吸附/催化燃烧消除、CO2催化加氢等的应用基础研究，近年来承担国家自然科学基金、国家重点研发计划、日本学术振兴会、湖北省杰出青年人才项目、国家/省重点实验室开放基金、日本九州大学、华中科技大学、企业横向课题等项目二十余项，在国内外学术期刊发表学术论文80余篇，申请中国发明专利17项，其中授权专利9项。

目前担任中国材料研究学会环境材料分委会委员、湖北省环境科学学会青年工作委员会副主任委员、Chinese Chemical Letters青年编委及Review Editor of Frontiers in Environmental Chemistry。

二、工作及学习经历

Ø 2016/1-今，华中科技大学环境科学与工程学院/中欧清洁与可再生能源学院，教授

Ø 2012/12-2016/3，日本九州大学碳中和能源国际研究所博士后，合作导师：石原 逹己（Tatsumi Ishihara）教授

Ø 2015/5-2015/8, 美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）电子与计算机工程系微纳实验室（Department of Electrical and Computer Engineering, Micro and Nanotechnology Laboratory）合作研究，合作导师：Prof. Xiuling Li

Ø 2010/11-2012/11，日本东北大学理学部化学系，日本学术振兴会外国人特别研究员（JSPS fellowship ）, 合作导师：寺前 纪夫（Norio Teramae）教授

Ø 2010/7-2010/10，中国科学院上海硅酸盐研究所助理研究员

Ø 2005/9-2010/7，中国科学院上海硅酸盐研究所，获工学博士学位，指导教师：施剑林 中国科学院院士/研究员

Ø 2001/9-2005/7，中南大学，获工学学士学位，指导教师：柏振海 副教授/罗兵辉 教授

Ø 1998/9-2001/7，太原成成中学（校训：明德明理，成己成人）

三、在研项目

1. 2019/1-2022/12, 国家自然科学基金面上项目：面向CO2加氢应用的反应温度匹配型N-CeO2/SAPO-34双功能催化剂制备及性能研究，项目编号：21878116

2. 2019/1-2021/12，湖北省自然科学基金-杰出青年人才项目：环境催化剂应用基础研究，项目编号： 2019CFA070

3. 2018/12-2021/12，***公司：VOCs吸附回收材料关键技术开发

4. 2019/7-2021/12，国家重点研发计划政府间科技创新合作重点专项：基于二维纳米片的环境催化剂构筑与性能研究，项目编号：2017YFE0127400（参与）

5. 2019/1-2023/12，华中科技大学“学术前沿青年团队支持计划”：废气净化催化材料与关键制备技术，项目编号：2018QYTD03（参与）

四、期刊论文

1. 金属氧化物催化剂制备及其VOCs催化燃烧性能（代表作<=5篇）

1) Wei Deng, Qianxi Tang, Shushu Huang, Long Zhang, Ziye Jia and Limin Guo*, “Low temperature catalytic combustion of chlorobenzene over cobalt based mixed oxides derived from layered double hydroxides”, Applied Catalysis B-Environmental, 2020,

2) Yu Wang, Kaisi Liu, Ji Wu, Zhimi Hu, Liang Huang, Jun Zhou*, Tatsumi Ishihara* and Limin Guo*, Unveiling the effects of alkali metal ions intercalated in layered MnO₂ for formaldehyde catalytic oxidation, ACS Catalysis, 2020, 

3) Renzhu Li, Long Zhang*, Simin Zhu, Shiyu Fu, Xiaoping Dong, Shintaro Ida, Lingxia Zhang* and Limin Guo*, “Layered δ-MnO₂ as an active catalyst for toluene catalytic combustion”, Applied Catalysis A-General, 2020, https://doi.org/10.1016/j.apcata.2020.117715.

4) Yu Wang, Dengyao Yang, Shaozhong Li, Lingxia Zhang, Guanyu Zheng and Limin Guo*, “Layered copper manganese oxide for the efficient catalytic CO and VOCs oxidation”, Chemical Engineering Journal, 2019, 357, 258-268. (ESI高被引论文)

5) Yu Wang, Limin Guo*, Mengqiu Chen, Chuan Shi*, “CoMn_xO_y nanosheets with molecular scaled homogeneity: An excellent catalyst for toluene combustion”, Catalysis Science & Technology, 2018, 8,459-471.

2. 沸石分子筛基吸附/催化剂制备及其VOCs消除（代表作<=5篇）

1) Long Zhang, Shushu Huang, Wei Deng, Dengyao Yang, Qianxi Tang and Limin Guo*, “Dichloromethane catalytic combustion over Co₃O₄ supported MFI type zeolite catalyst”, Microporous and Mesoporous Materials, 2020, 

2) Shushu Huang, Dengyao Yang, Qianxi Tang, Wei Deng, Long Zhang, Ziye Jia, Zhengfang Tian*, Qiang Gao* and Limin Guo*, “Pt-loaded ellipsoidal nanozeolites as an active catalyst for toluene catalytic combustion”, Microporous and Mesoporous Materials, 2020, 305, 110292.

3) Shushu Huang, Wei Deng, Long Zhang, Dengyao Yang, Zhengfang Tian*, Qiang Gao*, Limin Guo* and Tatsumi Ishihara, “Adsorptive properties in toluene removal over hierarchical zeolites”, Microporous and Mesoporous Materials, 2020, 302, 110204.

4) Dengyao Yang, Shiyu Fu, Shushu Huang, Yu Wang, Limin Guo* and Tatsumi Ishihara, “The Preparation of hierarchical Pt/ZSM-5 catalysts and their performance for toluene catalytic combustion”, Microporous and Mesoporous Materials, 2020, 296, 109802.

5) Yu Wang, Dengyao Yang, Shaozhong Li, Mengqiu Chen, Limin Guo* and Jian Zhou*, “Ru/hierarchical HZSM-5 zeolite as efficient bi-functional adsorbent/catalyst for bulky aromatic VOCs elimination”, Microporous and Mesoporous Materials, 2018, 258, 17-25.

3. CO₂加氢催化剂制备、性能评价及催化机理（代表作<=5篇）

1) Bin Yang, Longtai Li, Ziye Jia, Xiping Liu, Chunjie Zhang and Limin Guo*, “Comparative study of CO₂ hydrogenation to methanol on cubic bixbyite-type and rhombohedral corundum-type indium oxide”, Chinese Chemical Letters, 2020, https://doi.org/10.1016/j.cclet.2020.05.031.

 2) Bin Yang, Wei Deng, Limin Guo* and Tatsumi Ishihara, “Copper-ceria solid solution with the improved catalytic activity for CO₂ hydrogenation to CH₃OH”, Chinese Journal of Catalysis, 2020, 41, 1348-1359.

3) Shaozhong Li, Limin Guo* and Tatsumi Ishihara, “Hydrogenation of CO₂ to methanol over Cu/AlCeO catalyst”, Catalysis Today, 2020, 339, 352-361. (ESI高被引论文)

4) Bin Yang, Lijun Wang, Zile Hua and Limin Guo*, “How CO₂ chemisorption states affect hydrogenation activity?”, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2019, 58, 9838-9843.

5) Shaozhong Li, Yu Wang, Bin Yang and Limin Guo*, “A high active and selective mesostructured Cu/AlCeO catalyst for CO₂ hydrogenation to methanol”, Applied Catalysis A-General, 2019, 571, 51-60.

更多论文详见：https://publons.com/researcher/1356968/limin-guo/

五、授权专利

1.杨登尧，李仁铸，张龙，郭利民*，负载型复合过渡金属氧化物及制备方法与作为催化剂应用，专利号：2019030100335790

2. 李仁铸，邓威，张龙，郭利民*，第三主族元素改性的钌钛复合氧化物及其制备方法与应用，专利号：201910236926.3

3. 王钰，郭利民*，一种有机污染土壤热解析尾气处理系统，专利号：201611050877.7 

六、部分学术会议/交流

1. 郭利民，“In₂O₃ based catalysts preparation and their performance for CO₂ hydrogenation”(2020 JSPS Bridge Fellowship Program), 日本九州大学石原逹己研究室

2. 郭利民，石原逹己，“中日青少年科技交流计划（Sakura Plan-日本学术振兴机构资助）”，北九州/福冈，日本，1月15-21日，2020年（课题组博士后、博士生、硕士生和本科生共10人）

3. 郭利民，伊田進太郎，“中日环境催化研讨会”（日本学术振兴会（JSPS）北京代表处和JSPS中国同学会资助），武汉，中国，6月24日，2019年

4. 郭利民，“二氧化碳分子化学吸附状态对加氢活性的影响”（邀请报告），中国材料大会2019，成都，中国，7月10-14日，2019年

5. 郭利民，“挥发性有机污染物（VOCs）消除用非贵金属催化剂制备及性能评价”（邀请报告），中国材料大会2019，成都，中国，7月10-14日，2019年

6. 郭利民，王钰，“锰基复合金属氧化物的制备及VOCs催化氧化”（口头报告），第十一届全国环境催化与环境材料学术会议，沈阳，中国，7月20-23日，2018年

7. 郭利民，王钰，“挥发性有机污染物（VOCs）氧化分解用催化剂的制备及性能评价”（邀请报告），中国材料大会2018，厦门，中国，7月12-16日，2018年

8. 郭利民，李少中，“Cu/AlCeO催化剂用于二氧化碳催化加氢制备甲醇的实验研究”（口头报告，获优秀口头报告奖）第二届全国能源与环境科技学术会议，北京，中国，4月6-8日，2018年

9. 郭利民，“负载Ru的多级孔沸石分子筛制备及其对苯系物吸附和催化氧化的实验研究”（口头报告）第19届全国分子筛学术大会，武汉，中国，10月24-28日，2017年

10. 郭利民，王钰，周健，“负载Ru的多级孔沸石分子筛催化剂用于甲苯催化氧化的研究”（邀请报告），中国材料大会2017，银川，中国，7月06-12日，2017年

七、招生/招聘计划及人才培养情况

目前课题组人员构成：教授1人、博士后2人、博士生1人和硕士生5人。

课题组人才培养：博士后3人、访问学者1人、学术型硕士生3人（含中国地质大学联合培养1人）、专业型硕士生2人、本科毕业论文（设计）9人以及国际交流学生3人（>1月）。

课题组具有良好的科研软硬件条件，欢迎来自化学与化工、环境化学、材料化学等相关学科的有志青年来组从事大学生双创、硕士学位论文、博士学位论文及博士后研究工作。目前招生/招聘计划：

 本科生<=3人/届(大创)

 依学院招生指标情况招收博士/硕士研究生

 招收与课题组研究方向直接相关的博士后1-2名及研究助理1-2名

八、教学工作

Ø 本科一年级《普通化学》和《普通化学实验》

Ø 本科三年级《仪器分析》、《仪器分析实验》和《大气污染控制工程》

Ø 硕士研究生课程《大气污染控制工程》和《环境工程导论》