韩一帆在实验室

　　韩一帆，1968年9月出生，汉族，安徽安庆市人。1997年毕业于华东理工大学有机化工专业，获工学博士学位。现任中国致公党华东理工大学委员会委员，华东理工大学侨台联副主席，郑州大学化工与能源学院院长。华东理工大学化学工程专业校特聘教授，博士生导师。教育部“长江学者特聘教授”，上海市“千人计划”专家。1997年9月至1999年4月复旦大学化学系博士后，曾相继留学德国ULM大学、美国德克萨斯A&M大学，任职新加坡科技研究局高级研究员。

　　主要研究方向是围绕洁净能源利用、化学污染治理、绿色化工，设计与制备高效氧化催化剂。主持或参与美国能源部、德国巴登州青年基金、新加坡科技研究局、国家自然科学基金委、上海市科委等项目共20多项。发表论文90篇，SCI国际期刊论文82篇，影响因子大于4.0的SCI源刊物论文40篇，包括J.Am.Chem.Soc.、AIChEJ.、J.Catal.、Environ.Sci.Technol.等，论文SCI他引1500余次，H因子24；申报国际专利1项、国内专利8项、获洲际会议大奖1项。2011年起，担任英国皇家化学会催化类书籍编辑Editor,Catalysisbookseries(RoyalSocietyofChemistry,Cambridge,UK)。

　　韩一帆与年青教师交流

　　扎根河南，务实肯干

　　“立足于河南这片土地，为全球七十分之一的人类服务，这是我人生中的一件大事。”

　　韩院长对河南省经济形势以及郑州大学化工学院的历史沿革有着清晰认识。“我们有着辉煌的过去，我们的前辈务实肯干，这也是我来河南的原因。”韩院长鼓励化工学子踏实学好专业知识、掌握专业技能。“现在的你，不需要认清自己，只需要做好自己”。来到郑大，韩院长做的第一件事就是从海外引进10位优秀化工人才，给学院注入新鲜的血液、增强科研浓度。

　　“在韩院长的影响下，我们的科研团队周末就休息一天或者不休息。”化工与能源学院副院长侯翠红说道。

　　跻身国内化工前列，这是韩院长给学院设定的近期目标。“厚重的文化底蕴、丰富的矿产资源，比起北上广，我在这里看到了更多的机遇。”上任之初，韩一帆院长就带队赴平顶山平煤神马集团研究院就开展产、学、研合作事宜进行调研。“明白企业市场需求，深入企业调研”是韩院长乐于做的事情。“经费、人才、社会需求加上良好机遇，学院何愁不发展？”韩院长说。他希望河南本土的学生能够扎根在这片土地上做出一番大事。

　　韩一帆在办公室

　　“这辈子只干一件事”

　　17岁进入大学，韩一帆一直致力于工业催化剂的学习和研究，“我这一辈子只干这一件事”。

　　韩院长留学经历丰富，从1999年至2009年，10年间韩院长一直在海外从事工业催化领域的学习和研究。“我35岁之前都没有正式工作的，就是想出去多学习学习”，十年海外游学，韩院长师从国际化工界泰斗，并结识了很多化工领域优秀的人才。在报告会上，韩院长向学生们介绍美国研究人员的生活方式，“在美国人眼里，圣诞节不休息待在实验室搞研究是一件很酷的事情，这也正是我们需要学习的工作精神。”

　　积极学习并吸收国际先进理念，为韩院长后来创办国内首屈一指的能源与环境催化实验室提供了思想保障。

　　从上海到郑州，华东理工大学到郑州大学，无论是多雨的南方还是干燥的中原，天气对他的影响都微乎其微，几乎所有的时间他都在室内搞研究。“去了北京那么多次，现在也不知道这个城市到底什么样。”他笑着说。即使因为工作到了某个城市，他也没有时间放下手头的工作出去走走。

　　韩一帆教授一直致力于多相催化与科学工程方面的研究，创制了适用于工业苛刻反应条件下的各种动态现场原位（Operando）系统，通过深化对催化剂在反应过程中的动态结构变化认知，并结合化学工程传统理论，基于“理性设计、可控设计”理念，建立调控工业催化剂新策略与方法；主要围绕洁净能源利用、化学污染治理、绿色化工方面，设计与改进新型工业催化剂。主持或参与美国能源部、德国巴登州青年基金、新加坡科技研究局、国家自然科学基金委、上海市科委等项目共20多项。目前已发表SCI国际期刊论文82篇，影响因子大于4.0的SCI源刊物论文41篇，包括J.Am.Chem.Soc.、AIChEJ.、J.Catal.、Environ.Sci.Technol.等，论文SCI他引1540次，H因子27；申报国际专利1项、国内专利8项、获洲际会议大奖1项。2011年起，担任英国皇家化学会催化类书籍编辑Editor,Catalysisbookseries(RoyalSocietyofChemistry,Cambridge,UK)，参与撰写了《化学工程学科前沿与展望》（孙宏伟、段雪编，2012）。在国内外重要学术邀请报告18次。

　　高性能工业催化剂结构调控及在反应过程中的结构演变机制的诠释是富有挑战性的重大课题之一。分子水平上准确认识催化剂的活性中心组成、结构、形成及反应过程中的演变机制是调控工业催化剂结构的关键。目前工业催化剂的开发普遍采用非原位研究与化工过程开发分开独立进行的方法，难以确定工业催化剂活性中心结构，导致催化剂研发效率低下、成本昂贵。反应条件下催化剂化学物理演变等理论问题与同时存在的传质、传热等化学工程学科问题之间存在密不可分的联系。韩一帆教授创制的各种动态现场原位(Operando)系统能在接近工业反应的条件下研究催化剂在真实反应过程中的活性中心形成机理，拓展了以活性中心结构为导向的催化剂研究新方法，提高了工业催化剂的研发效率，取得了一批具有国际影响的重要研究成果。代表性成果总结如下：

　　1.动态现场原位(Operando)谱学的催化剂表征、催化反应机理解析和理论构筑

　　研究成果：创制动态现场原位(Operando)分子光谱系统，诠释工业催化剂在苛刻反应条件下动态结构变化；建立基于动态现场原位技术辅助的催化剂调控新策略。

　　“Operando”实时现场技术实现在反应过程中以时间、空间分辩上对催化剂动态结构进行表征，突破了传统原位表征技术局限性，极大地促进了工业催化剂结构调控策略的转变。

　　理论创新之一：提出了氧分子在部分低温催化氧化过程中在催化剂表面的扩散、吸附、活化及反应过程路径。并将该理论用于诠释结构稳定小分子活化及低温催化反应。

　　理论创新之二：通过Operando光谱技术研究工业催化剂构-效关系，指导设计非贵金属氧化催化剂用于低温燃烧反应，根据Raman光谱并结合理论计算与反应动力学，提出晶格氧在锰基催化剂体相迁移机理。

　　2.氧化催化剂设计与合成及在洁净能源生产、绿色化工和环境净化领域中应用

　　研究成果：结合动态现场原位谱学研究与催化剂制备新方法，指导调控催化剂表面结构以提高分子吸附与活化，应用于挥发性小分子污染物燃烧、选择性氧化、合成气转化等反应。

　　动态原位技术辅助设计和制备非贵金属氧化催化剂

　　韩一帆教授还系统研究了锰基氧化物催化剂活性中心形成机制，以活化结构稳定的烃类分子C-H键为模型反应，对甲烷、甲醇等小分子C-H键活化反应动力学及反应机理进行了系统研究，诠释了活性中心起源及纳米氧化锰晶体催化剂在活化C-H键中超高活性。

　　在总结的理论指导下成功设计制备了Mn3O4/SBA-15，FeOCl,Au/C等类Fenton催化剂，用于分解H2O2产生具有超强氧化活性羟基自由基(OH×)，可以超快速降解污水中难以处理的有毒有机物，对无污泥法治理工业污水及饮用水有着十分重要的意义。

　　韩一帆在英国皇家化学会编辑部

　　动态原位技术辅助设计和制备纳米贵金属催化剂

　　韩一帆教授围绕钯、金及纳米合金催化剂在温和催化氧化反应中的结构及变化，提出了调控贵金属催化剂效率的新方法。研究发现高分散亚纳米尺寸(<1.0nm)贵金属颗粒催化剂具有较高催化性能，这些颗粒可能普遍而稳定存在于工业催化剂表面，改变人们对该类催化剂结构的认知，对于工业催化剂的结构调控有着重要的指导意义。所发明的Au/CeO2催化剂荣获第一届欧洲燃料电池大会银奖（第一获奖人）。较为深入地研究了金、钯-金合金催化剂在其它低温氧化反应中的性能，发现Pd-Au纳米合金催化剂在常压低温条件下，可以大幅提高H2O2直接合成反应中的选择性，为以H2O2为氧化剂的绿色化工工艺提供了有效途径。

　　动态原位技术辅助设计和制备改性费-托催化剂

　　韩一帆教授通过动态现场原位技术研发改性费-托反应催化剂，该反应是洁净利用化石燃料煤、天然气、生物质的重要平台反应，反应条件苛刻,产品分布取决于催化剂的结构与性能。在国际上率先实现在接近反应条件下实时分析催化剂结构变化，为这类催化剂改制调控提供坚实的实验证据。

　　美国加州大学洛杉矶分校的微生物、免疫学及分子遗传学系教授暨副主任F.Tamanoi在Small认为韩教授锰基催化剂合成方法是该类材料合成的创新突破(breakthrough)，德国Leipzig大学化学工艺所Glaser教授等在ChemCatChem发表的综述上，大篇幅描述了韩教授多年来在多孔硅负载锰氧化物催化剂方面的研究，认为韩教授发明的催化剂制备方法，比较经济、简单易行(beinexpensiveandeffectiveway)。西班牙CSIC-UPV科学研究中心Garcia教授重点指出类Fenton金催化剂为“onlyrelatedprecedenttothiswork”(Angew.Chem.Int.Ed.)；在近期综述ChemSusChem.2012中对韩教授的贡献大幅描述。芬兰科学家Virkutyte教授在环境类权威综述期刊CriticalReviewsinEnvironmentalScienceandTechnology2011，对于韩教授在锰基催化剂工作给予了非常积极的大段评价。

　　3.相关先进技术的应用推广

　　韩一帆教授创制的动态现场原位系统引起世界第一大化工公司德国BASF公司，美国UOP以及日本本田公司高度关注与项目合作，该系统用于研究苛刻条件下工业催化剂的实时结构变化，建立工业催化剂构-效关系，该技术将在工业催化剂结构调控方面产生深远的影响。非贵金属锰基燃烧催化剂已被上海中能信力公司采用，合作开发相关低温氧化催化剂能在极短的时间快速清除环境中微量有毒污染物，减低空气中PM2.5颗粒毒性。与其它方法相比，投资少、无二次污染。已应用于大型封闭空间气体净化设备，产生良好的社会与经济效益。

　　学无止境，知足常乐

　　“院长好有魅力呀，而且还说得一口流利的英语。”一位刚听完韩一帆教授报告会的大一学生激动地和周围同学说。化工科研工作需要过硬的英语基础，但起初，韩一帆教授的英语并不是很好。为了克服英语障碍，韩一帆教授每天晚上睡觉前坚持听BBC、Discovery频道，长达二十年之久。考研究生期间，为了通过英语考试，韩教授“狂背”新概念教材。边背边写，一篇课文默写7遍才罢休。“全默写完时的稿纸大概有这么厚吧。”伸出大拇指和食指，韩教授比量着大概近8厘米的长度。

　　韩一帆教授家学渊源，兴起时自己会作几首绝句。“我还是桐城派后裔呢。”在他看来，科研是一类社会组织活动。除了具备专业知识，人文素养也尤为重要，只有这样才能总结和表达出自己的科研想法。众多的诗词大家中，韩教授最爱陆游的诗。“零落成泥碾作尘，只有香如故。”多年忙于研究事业无暇读诗，却不假思索地吟出了这句诗。“搞研究其实也是这个理，”他说，“耐得住寂寞，才能把研究搞好。”

　　作为郑州大学第一位成功申报的“长江学者”特聘教授，上海市”千人计划”特聘专家，全国排名前列的华东理工大学重点实验室的带头人，多项殊荣在身的韩教授仍然坚持每天骑自行车上下班，一日三餐都在食堂解决，穿的衣服都是妻子买的。“我到现在都不知道银行卡要咋用，照样过得挺开心。”韩院长哈哈笑道。

　　一年里韩一帆教授只有在大年初一这一天才会休息，“和家人团圆话话家常，这一天的休息还是很必要的。”韩院长笑着说道。目前，韩一帆教授主持郑州大学化工与能源学院全面工作，“我在郑大，就要为郑大代言，我要在这里建立同样顶尖的实验室，推动郑大化工向着更高水平发展。”  

供稿人：admin