“先進催化材料”教育部重點實驗室和浙江省“固體表面反應化學”重點實驗室是浙江師范大學的重要科研平臺。重點實驗室依托浙江師范大學物理化學研究所和化學與生命科學學院，主要在能源與環(huán)境領(lǐng)域開展基礎(chǔ)研究和應用開發(fā)，下設(shè)應用催化、環(huán)境催化、無機納米催化材料三個研究室和一個大型儀器測試中心。實驗室現(xiàn)有人員48人，其中正高級職稱人員26人。擁有透射電鏡、掃描電鏡、激光拉曼光譜儀、紅外光譜儀、粉末X-射線衍射儀、單晶X-射線衍射儀、熱分析儀等大型儀器設(shè)備。

五年來實驗室承擔國家級項目32項，其中國家自然科學基金重點項目1項，973計劃前期研究專項1項；獲“先進催化材料”教育部“長江學者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃”創(chuàng)新團隊1個；發(fā)表SCI論文350余篇；獲授權(quán)中國發(fā)明專利50余件；獲浙江省科學技術(shù)獎4項。

一、實驗室主要研究方向和研究內(nèi)容

1.應用催化

在催化新材料與綠色化工技術(shù)領(lǐng)域重點開展了納米材料和分子篩在工業(yè)催化/分離中的應用研究。研究新型高效CO2高溫吸附材料的制備技術(shù)，考察吸脫附速率與材料尺度及工作條件之間的關(guān)系和CO2分子在納米材料中的吸附“擴散”機理，為工業(yè)制氫工藝的應用提供必要的理論基礎(chǔ)和可靠的技術(shù)參數(shù)，對我國經(jīng)濟發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

2.環(huán)境催化

開展有害氣體催化凈化和臭氧消耗物種（ODS）替代品合成催化劑等催化劑的制備、表征和反應機理研究。通過對金屬負載在CeO2上的鈰基催化劑進行了密度泛函理論研究，系統(tǒng)闡述了鈰基催化劑上分子氧、表面氧、過氧、超氧等氧物種及氧空位對催化氧化的作用。

3.無機納米催化材料

致力于無機納米催化材料的新制備方法研究、催化劑微結(jié)構(gòu)分析以及納米材料的光催化與電催化應用研究。提出了碳納米管的生長機理以及催化劑相轉(zhuǎn)變誘導碳納米管填充的新理論，首次發(fā)現(xiàn)了具有超晶格結(jié)構(gòu)的硫化鋅/氧化鋅異質(zhì)結(jié)納米線和具有氧化鋅3倍周期長程有序的硫化鋅/氧化鋅雙軸型異質(zhì)結(jié),揭示了其依賴于溫度的可控生長過程。

二、實驗室開展的部分應用開發(fā)

1.ODS替代品催化劑

在應用研究方面，結(jié)合浙江省氟化工發(fā)展的需要和開發(fā)HFCs合成技術(shù)重要性。成立了浙江師范大學－巨化集團ODS替代品催化劑聯(lián)合研發(fā)中心，建立了浙江師范大學－巨化集團研究生創(chuàng)新基地。實驗室與巨化集團公司先后開展了HFC-134a催化劑、氟乙烯（VF）合成催化劑、CFC-115加氫脫氯生產(chǎn)ODS替代品HFC-125催化劑、CFC-12加氫脫氯生產(chǎn)HFC-32催化劑等10個項目的合作研究。特別是校企聯(lián)合申請的“氣相法生產(chǎn)HFC-134a新型催化劑研制”項目列為浙江省2007年第二批重大科技專項和優(yōu)先主題項目計劃。聯(lián)合開發(fā)氣相氟化催化劑和新型氟化反應器等核心技術(shù)，以徹底擺脫對國外技術(shù)的依賴。目前該技術(shù)已成功應用于年產(chǎn)2萬噸的生產(chǎn)裝置，運行穩(wěn)定。該項目獲得2009年巨化集團公司科技進步一等獎和2010浙江省科學技術(shù)獎三等獎。

2.工業(yè)有機廢氣（VOCs）凈化處理催化劑

實驗室在有機廢氣（VOCs）凈化催化劑基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)上，針對工業(yè)有機廢氣的復雜性，研發(fā)了多種高性能的有機廢氣凈化催化劑。能滿足漆包線、涂裝、金屬印刷等各類復雜環(huán)境下的有機廢氣的凈化和脫臭。目前正在開發(fā)含氯有機廢氣的高效凈化催化劑。

3.柴油機煙煤凈化技術(shù)

柴油機憑借其循環(huán)熱效率高、燃油經(jīng)濟性好、CO2排放量低和使用壽命長等優(yōu)點逐漸被以柴油機為動力的客車與卡車所普遍接受，但是其排放煙煤（soot）的量約為汽油機的30～80倍，是重要的環(huán)境污染源。此技術(shù)利用催化過濾器，在柴油機排氣管中原位燃燒煙煤顆粒，達到控制由排放煙煤所引起的環(huán)境污染。在排氣管低硫氧化物（SOx<20ppm）濃度下，該催化過濾器有較長的使用壽命（相當于行駛20萬公里）。