能源与环境催化团队
能源与环境催化团队
团队名称
能源与环境催化团队
团队简介
本团队隶属于天津科技大学化工与材料学院，依托学院化学工程与技术一级学科博士点、天津市卤水化工与资源生态化利用重点实验室、天津市海洋化工技术工程中心等优质科研教学平台，聚焦环境与能源催化领域关键技术难题，形成了以油品催化脱硫、功能化学品选择性催化合成、纳米催化剂设计开发、难降解废水处理、重金属无害化处理为核心的特色研究方向。
团队对接中石油、中石化、中海油、山东京博石化等行业龙头企业需求，承担国家重点研发计划项目、国家自然基金项目、天津市重点研发项目等多项科研任务，在催化材料创制、催化反应机理揭示、工艺技术规模化应用等方面成果显著。团队年发表 SCI一区、二区高水平论文 8-10篇，申请国家专利 5-10项，为行业技术升级和高校人才培养提供了重要支撑。
团队负责人
吕树祥，工学博士，教授，博士生导师，天津高校学科领军人才，天津市教学示范中心主任，化工系主任。毕业于天津大学化学工艺专业。2009-2010年美国佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）高级访问学者。长期从事环境与能源催化领域研究，在油品催化氧化脱硫、催化氧化难降解废水、选择性催化合成功能化学品等方向取得多项突破性成果。主持或参与承担国家重大科技攻关项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金、天津市应用基础与科技前沿研究计划重点项目和企业委托项目等50多项。以第一作者或通讯作者在Applied Catalysis B、Journal of Catalysis、Green Chemistry、Chemical Engineering Journal、化工学报和石油学报等国内外影响力较大的高水平学术期刊发表学术论文90余篇，授权发明专利20余项。
邮箱：lshx@tust.edu.cn
核心团队成员
姚月，工学博士，副教授，博士生导师，天津科技大学首批本科创新样板实验室负责人，入选天津市“131”创新型人才培养工程第三层次人选。毕业于南京工业大学工业催化专业。从事能源及油田化学品流程体系设计与开发，石油化工流程强化和催化体系开发及精细化学品体系流程模拟与过程分析，具备一定钻井和井控仿真模拟器设计经验。主持完成国家自然科学基金1项，陕西省自然科学基金1项，横向项目多项；发表被SCI收录的论文50余篇，授权国家发明专利5项。
邮箱：yueyao@tust.edu.cn
廖小元，工学博士，副教授，博士生导师。毕业于中科院山西煤炭化学研究所工业催化专业。长期从事低碳烯烃选择性氧化和加氢领域研究。在乙烯环氧化，乙炔选择性加氢和连续重整等方向取得多项工业应用成果。近年，发表SCI论文30余篇，授权专利2项。指导学生11人次获得国家奖学金，1人次获得天津市优秀硕士毕业论文，1人次获得天津市优秀本科毕业论文。
邮箱：liaoxy@tust.edu.cn
李臻，工学博士，讲师，硕士生导师。毕业于天津大学化学工程专业。主要从事纳米催化剂开发、低维材料设计与合成、光催化和光电催化、高值化学品绿色合成、催化理论计算等方面。主持天津市自然科学青年项目 1 项，主持天津市重点研发计划子课题 1 项，参与国家重点研发计划项目 1 项。以第一作者或通讯作者在Applied Catalysis B、Journal of Hazardous Material、Chemical Engineering Science等高水平 SCI 期刊发表论文20余篇，申请相关专利 5 项。
邮箱：lizhen@tust.edu.cn
姜岩，工学博士，讲师，硕士生导师。毕业于中国石油大学（北京），化学工程与工艺专业。2018-2019年受国家留学基金委资助到加拿大卡尔加里大学联合培养。主要从事新型催化剂的开发与设计，精细化学品的合成，石油裂解C8、C9馏分脱硫，催化裂化柴油及渣油的氧化脱硫等相关方向研究。参与化工学院重点实验室开放课题1项。在相关领域以第一作者或通讯作者在Chemistry of Materials、Chemical Engineering Journal、Nano Research等国际高水平期刊发表论文20余篇，申请专利1件。
邮箱：jiangyan@tust.edu.cn
研究方向
1. 油品催化氧化脱硫与吸附脱硫脱氮
l 针对高硫原油、柴油、渣油等油品，开发选择性催化氧化脱硫技术，实现油品高效脱硫。
l 设计和开发MOF等新型吸附材料，用于油品的吸附脱硫脱氮。
2. 难降解废水治理与固废无害化处理
l 针对高浓度有机废水、高盐废水等难降解废水，开发催化氧化等废水处理技术，降低其中污染物浓度，使其满足排放标准。
l 研发基于晶型导向剂和酸性抑制剂的铬污泥固化技术，通过生成尖晶石等稳定物相，实现重金属铬的安全固化，解决含铬废渣污染问题。
3. 选择性催化氧化/加氢合成功能化学品
l 单/双氰胺绿色制备。开发改性分子筛、氧化铝基等催化剂，用于催化尿素高选择合成单/双氰胺。
l 催化加氢催化剂开发。实现不饱和醛、酮、酯，以及硝基、亚胺类化合物选择性加氢，以制备精细化学中间体。
研究成果
1. 代表性论文
[1] Zhen Li, Xuemei Li, Chang Liu, Xingjie Xue, Jing An, Lei Shi, Yang Xing, Dongni Yin, Jin Yoo Dong, Shuxiang Lyu*. Flower-like TiO2 Nanostructures Coated with Fe3O4 Nanoparticles as Magnetic Ohmic Heterojunctions for the Photocatalytic Selective Oxidative Coupling of Primary Amines and Degradation of Tetracycline [J]. Acs Applied Nano Materials, 2025, 8(9): 4862-75.
[2] Kui Tang, Shaoze Wang, Haitang Liu, Chaojian Zhang, Yue Yao, Shuxiang Lu*, Liaoyuan Liao. Manipulation of Crystallization Nucleation and Mechanical Properties of PBAT Films by Octadecylamine-Cellulose [J]. Acs Sustainable Chemistry & Engineering, 2024, 12(10): 4276-85.
[3] Qiang Sheng, Yuanyuan Wang, Pengfang Zhang, Yan Jiang, Jing Zhang, Qinglin Liu, Qian Chang, Yue Yao, Xiaoyuan Liao, Zhen Li, Shuxiang Lyu*, Yuchen Qin. Highly dispersed Ni on defective carbon with metal-support interaction for efficient and selective cinnamaldehyde hydrogenation [J]. Applied Surface Science, 2024, 666.
[4] Yaning Liu, Mengxue Gao, Chunming Zhong, Yi Wu, Xiaoyuan Liao, Shuxiang Lv*, Yan Jiang, Qiong Li, Yue Yao. Direct detection as a probe of platinum nanoparticles encapsulated in MFI zeolite nanocrystallite aggregates [J]. Molecular Systems Design & Engineering, 2024, 9(7): 775-80.
[5] Qinglin Liu, Qian Chang, Xiaoyuan Liao, Yan Jiang, Xiaojun Lyu, Qingbo Zhao, Jingjing Diao, Xiaofeng Wang, Xiaoqiao Huang, Shuxiang Lyu*. Adsorption desulphurization performance of biochar that derived from eucalyptus waste [J]. Powder Technology, 2024, 448.
[6] Tianqing Zhou, Chaojian Zhang, Lungang Chen, Yue Yao, Shuxiang Lu*, Xiaoyuan Liao. Continuous conversion of fructose to 2,5-furandicarboxylic acid by tandem fixed bed system [J]. Industrial Crops and Products, 2023, 205.
[7] Tianqing Zhou, Shaoze Wang, Chaojian Zhang, Yue Yao, Yanyan Chen, Shuxiang Lu*, Xiaoyuan Liao. Preparation of Ti-MOFs for efficient adsorptive desulfurization: Synthesis, characterization, and adsorption mechanisms [J]. Fuel, 2023, 339.
[8] Yinuo Zhang, Yibo Xin, Jialin Cao, Yaning Liu, Shuxiang Lv*, Xiaoyuan Liao, Zhen Li, Yue Yao. Direct hydrothermal synthesis of Titanate Nanotubes with high selectivity for oxidative desulfurization [J]. Journal of Porous Materials, 2023.
[9] Ping Qiu, Yue Yao, Shuxiang Lu*, Lungang Chen, Yanyan Chen, Xiaoyuan Liao. Decorating Ti-MOF with noble metal as highly efficient photocatalysts: Fine-tuning the valence band to co-production of 2,5-diformylfuran and H2 [J]. Fuel, 2023, 351.
[10] Yan Jiang, Qian Chang, Lifang Guan, Botao Teng, Congcong Xu, Yang Zhang, Xiang Li, Qiang Sheng, Yue Yao, Shuxiang Lu*, Yuchen Qin..Efficient C=O bond hydrogenation of cinnamaldehyde over PtCu alloy frame: Insight into the morphology and Pt species state [J]. Chemical Engineering Journal, 2023, 477.
[11] Jingru Han, Mengzhen Song, Yingjie Li, Yue Yao, Shuxiang Lu*, Xiaoyuan Liao. Carbon-vacancy engineering approach to g-C3N4 for selective 5-hydroxymethylfurfural oxidation coupled with H2O2 production [J]. Reaction Chemistry & Engineering, 2023, 9(1): 148-59.
[12] Rui Zhao, Yuchen Guo, Xiaoqiao Huang, Jun Qian, Yulong Wu, Zhen Li, Shuxiang Lu*. Synergistic immobilization of chromium in tannery sludge by ZnO and TiO2 and the oxidation mechanism of Cr(III) under alkaline in high temperature [J]. Journal of Hazardous Materials, 2022, 424.
[13] Mengzhen Song, Huijuan Shao, Yi Chen, Xiangyang Deng, Yanyan Chen, Yue Yao, Shuxiang Lu*, Xiaoyuan Liao. Visible light-driven H2O2 synthesis over Au/C3N4 : medium-sized Au nanoparticles exhibiting suitable built-in electric fields and inhibiting reverse H2O2 decomposition [J]. Physical Chemistry Chemical Physics, 2022, 24(48): 29557-69.
[14] Ping Qiu, Xiaoyuan Liao, Yan Jiang, Yue Yao, Lei Shi, Shuxiang Lu*, Zhen Li. Unraveling the photocatalytic electron transfer mechanism in a Ti-MOF/g-C3N4 heterojunction for high-efficient coupling performance of primary amines [J]. New Journal of Chemistry, 2022, 46(43): 20711-22.
[15] Hao Liu, Yaowei Wang, Fengqi Zhang, Congcong Xu, Xiaoyuan Liao, Yan Jiang, Shuxiang Lu*. Catalytic decomposition of dibenzothiophene sulfone over K-based oxides supported on alumina [J]. New Journal of Chemistry, 2022, 46(7): 3409-16.
[16] Zhen Li, Jiamei Zhang, Rujing Wu, Ping Qiu, Yue Yao, Xiaoyuan Liao, Yan Jiang, Jiawen Shi, Yi Chen, Shuxiang Lu*. An S-scheme α-Fe2O3/g-C3N4 heterojunction nanostructure with superior visible-light photocatalytic activity for the aza-Henry reaction [J]. Journal of Materials Chemistry C, 2022, 10(45): 17075-83.
[17] Zhen Li, Jiamei Zhang, Rujing Wu, Ping Qiu, Yue Yao, Xiaoyuan Liao, Yan Jiang, Jiawen Shi, Yi Chen, Shuxiang Lu*. An S-scheme α-Fe2O3/Cu2O photocatalyst for an enhanced primary amine oxidative coupling reaction under visible light [J]. Dalton Transactions, 2022, 51(27): 10578-86.
[18] Xiaoqiao Huang, Wenyao Cui, Jianying Yu, Shuxiang Lu*, Xiaoyuan Liao. Preparation of Mesoporous MnO2 Catalysts with Different Morphologies for Catalytic Ozonation of Organic Compounds [J]. Catalysis Letters, 2022, 152(5): 1441-50.
2. 发明专利
《一种氮气气氛下促进C8、C9馏分中硫醇硫醚化的方法》202510074293.6
《一种催化尿素同时制备单氰胺和双氰胺催化剂及其应用方法》202411814869.X
《一种应用于脱除苯乙烯中的硫醚类化合物的改性活性炭吸附剂的制备及应用方法》202411815036.5
《一种花瓣状α-Al2O3载体、载银催化剂的制备方法及其应用》202310290823.1
《一种改性白土吸附剂在苯乙烯体系脱硫中的应用方法》202311770655.2
《一种催化臭氧氧化渣油脱硫催化剂的制备及其应用方法》202311748451.9
《一种用于催化尿素分解制备单氰胺的催化剂》202211040834.6
《一种低温缓释抗凝冰材料及其制备方法》202210780723.2
《一种金属固化剂及其在固定制革污泥中重金属铬的应用》202110880165.2
《一种固体碱脱硫酰催化剂及其制备方法和应用》202110806258.0
《Z型α-Fe2O3/Cu2O复合光催化剂的制备方法及其应用》202110822199.6
《一种燃油选择性催化氧化脱硫的方法》201910977933.9
《一种柴油高效选择性催化氧化脱硫的方法》201910450873.5
《一种燃油选择性催化氧化脱硫的方法》201910976505.4
《一种锚定型催化剂制备方法和催化氧化重油脱硫、脱氮、脱金属及脱酸方法》201910961569.7
《一种钛纳米管催化剂及其应用于柴油选择性氧化脱硫的方法》201710151810.0
《一种低温高活性非均相催化剂及其催化H2O2深度氧化难降解废水方法》201710152306.2
《一种非均相催化剂及深度处理难降解废水的方法》201710152307.7
3. 科研项目
纵向项目
国家重点研发计划项目 制革污泥资源化与毒害组份安全转化关键技术及示范
天津市应用基础与前沿技术研究计划 多相催化氧化深度处理造纸废水机理研究
国家重点研发计划项目 压裂液与孔隙介质作用表征
国家自然科学青年基金项目 基于纳米钛管高选择性氧化脱除掩蔽式结构含硫化合物催化体系设计
天津市应用基础与前沿技术研究计划 基于纳米钛管高选择性催化氧化脱除柴油复杂大分子硫化物的性能及机理研究
天津市应用基础与前沿技术研究计划 铁磁性Mn基催化剂的精准设计及其在皮革废水深度脱硫中的应用
天津市自然科学基金青年项目 Z型g-C3N4/Fe2O3光催化剂的构筑及其对氧化C–C成键反应的催化机理研究
天津市重点研发项目 高耗能工业智慧节能关键技术和数字孪生系统的研发
横向项目
柴油空气氧化脱硫中试试验技术研究 中石油燃料油有限公司研究院
柴油空气氧化脱硫技术研究 中石油燃料油有限公司研究院
重油催化氧化改质技术研究 中石油燃料油有限公司研究院
重油氧化脱硫、脱氮和脱金属技术研究 山东京博石油化工有限公司
汽车用皮革乙醛捕捉剂的研制 河北省无极县康恵达皮革有限公司
柴油空气氧化脱硫技术研究(子课题) 中石油燃料油有限公司研究院
纳米磷钼催化剂的工业技术开发 兰州金润宏成石油化工科技有限公司
人才培养
团队年招收博士研究生1-2人（直博 / 硕博连读）、硕士研究生10-15人（学硕 / 专硕）。每年有2-3人获国家奖学金，3-4人获学业一等奖学金，多人荣获天津市优秀硕士论文、全国研究生学术创新论坛奖项等。毕业生就业率100%，就业单位涵盖中石油、中石化、中海油、中航锂电、中烟、PPG、药明康德等企业及高校、科研院所。
招生专业
l 学术型博士：化学工程与技术
l 学术型硕士：化学工程与技术
l 专业型硕士：材料与化工