李桂英 教授 博士 四川省 研究领域: 新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药 研究方向: 绿色化学与催化;原子经济反应;生物质催化转化 所在单位: 四川大学

基本信息

所在单位:
四川大学
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1989-1993 四川大学化学系学习,获化学专业学士
1993-1996 四川大学化学系学习,获理学硕士学位
2001-2006 四川大学材料系学习,获工学博士学位
工作经历:
2003.4-2003.9 四川大学出国培训部外语培训
2011.9-2012.1 四川大学出国培训部外语培训
2014.1-2014.2 亚利桑那州立大学语言培训
1996-1998 四川大学任助教
1998-2006 四川大学任讲师
2006-2014.6 四川大学任副教授
2014.7- 四川大学任教授
2000-2003
2001-2003 四川大学化学学院科研秘书(兼)
四川省绿色化学与技术重点实验室秘书(兼)
2003- 绿色化学与技术教育部重点实验室秘书(兼)
2005- 化学学院绿色化学教研室副主任
2006.4-2007.12 国家自然科学基金委化学学部兼聘
2012- 化学学院绿色化学教研室主任
2014.6-2015.1 国家自然科学基金委计划局兼聘
2017- 绿色化学与技术教育部重点实验室副主任(兼)
专家介绍:
在原子经济反应与生物质催化转化等方向开展研究工作,对苯及其同系物和取代苯的芳环碳氢键活化羟基化制备相应的酚和氨基化制备相关的胺等及生物质的溶剂解催化和热解等方面取得进展。主持完成国家自然科学基金3项,863项目子课题1项,四川省应用基础研究项目2项,横向合作项目1项。参加国家级项目多项。已发表和交流学术论文60余篇,授权专利14项。参编出版教材2部。2005年获四川省优秀教学成果二等奖,2005年获基础科学研究展虹奖,2006年获成都市科技进步二等奖1项,2007年获四川省、成都市科技进步三等奖各1项,2009年获四川省优秀教学成果一等奖1项。

苯环C-H键羟基化方面,以活性炭、杂多酸、过渡金属等为原料,研究制备了系列用于苯一步氧化羟基化为苯酚的催化剂,在常压、室温到 70°C 条件下具有良好的催化苯一步氧化羟基化为苯酚的活性,催化剂具有活性高、选择性高、性能稳定、能在温和条件下使用、因而过程能耗低等特点。对于活性炭载铁催化剂,表面羧基与金属铁发生相互作用,共同形成催化活性相。在偏钒酸钠催化体系中,VO2+是反应的活性物种前体,钒基杂多酸催化剂对苯一步羟基化反应的催化活性与杂多酸前线分子轨道中钒 d 轨道的成分线性相关。成功将活性炭基催化剂推广到甲苯、乙苯、甲氧基苯、硝基苯、二苯基甲酮、苯乙酮等的高选择性羟基化;发现了这些底物一步氧化羟基化反应的环C-H 键选择性和邻位定位规律。发现了氧化铝负载钒基催化剂上不同钒物种对环上 C-H 和侧链 C-H键的选择性活化规律。 以碳分子筛、活性炭、过渡金属修饰的碳分子筛或改性活性炭等为原料,研究制备了系列用于苯酚一步氧化羟基化制取苯二酚的催化剂,这一系列催化剂在常压、室温到 70°C 条件下,具有良好的催化苯酚一步反应羟基化直接合成苯二酚的活性,研究了酸和氧化剂等不同的处理对碳分子筛表面基团分布的影响规律,发现碳分子筛表面酸性和孔道结构是影响催化剂活性和邻苯二酚与对苯二酚选择性的重要因素。活性炭负载铁时,在焙烧过程中部分 3 价铁会被还原形成 2 价铁,从而形成负载的 Fe3O4,2 价铁的存在对苯酚羟基化为二酚反应有重要作用。由苯直接羟基化制取苯二酚则相对较困难,羟基化产物仍然是苯酚为主,研发了一类由苯羟基化同时制取苯酚和二酚的催化剂。

苯环C-H键氨基化方面,研究制备了基于钛硅分子筛(TS-1)以及SiO2(S-1)的新型催化剂,采用苯及简单芳烃、最易得的氨基源(氨水)和过氧化氢为原料,通过一步(锅)反应,同时活化芳环上的C-H 键及NH3 的N-H 键,从而在芳环上引入氨基或者形成C-N键。这一系列TS-1催化剂在无溶剂体系、催化剂用量少、温度较低和反应时间短等条件下实现苯胺合成;在Cu负载的TS-1上获得了最高的苯胺收率及选择性;发现Cu负载到TS-1上后,形成Cu-O-Ti物种,有利于氨的吸附,从而促进了N-H键的活化及C-N的构建。采用自主设计的集催化反应和产物分离为一体的催化蒸馏反应装置,以用水热法合成的h-TS-1为催化剂或催化剂载体,实现了在无溶剂体系一步氨基化苯合成苯胺,初步提出Cu/TS-1或Cu/h-TS-1催化剂上苯直接氧化胺化反应的可能机理。 水热合成制备了Cu/S-1系列催化剂,其上存在较多的Cu-O-Si物种和中强酸位,在胺化反应过程中既能提供较多的有效的NH3吸附位,又能提供较多的Cu-O-Si活性物种,从而具有好的催化活性。探究了以甲苯为代表的的烷基芳烃的C-N键的形成反应,以载铜TS-1催化剂,甲苯为底物,氨水为氮源,过氧化氢为氧化剂,分别采用釜式反应和催化蒸馏两种反应体系,在相对较温和的条件下实现了甲苯环上和侧链上碳氮键的形成。实现了在温和条件下以双氧水为氧化剂,氨水直接与苯生成硝基苯的反应。

在生物质热解炭的高值化利用研究中,对热解炭进行碳组分和硅组分分离,分别进行高值利用,开发了利用热解炭制备活性炭的一种方法。不同方法制备的活性炭对苯酚、碘以及染料组分都有很好的吸附性能,可用于染料废水的吸附处理。研究开发了一种利用热解炭制备苯酚羟基化的活性炭载铁催化剂的方法,可以同时完成活性组分的负载和活性炭的制备,可选择性地实现苯酚的羟基化制取二酚,对苯和甲苯的羟基化活性极低。利用热解炭中的硅组分制备二氧化硅,并开发制备了一类铁硅介孔催化剂,可用于苯酚的羟基化制取二酚和印钞废水降解处理。

在生物质组分的分级溶剂解催化转化方面,在低温条件下使用多功能 Pd/NbOPO4 催化剂,将木质素寡聚物有效地降解转化为芳香族单体和二聚体,同时低温反应还避免了寡聚物再聚合生成难降解的大分子聚合物和积碳,提高了生物质 的碳资源利用率和过程效率。来源于木质素的寡聚物与来源于半纤维素的糠醛和醋酸之间的交叉促进作用,提高了保留苯环产物的选择性。开发了一种利用太湖水华产生的天然微藻中固有的较高氮含量制备含氮化合物脂肪酰胺和脂肪腈的方法,并利用模型化合物(十六酸、十六酰胺)探究了催化剂ZrO2在催化过程中的具体作用。

科研能力

研究领域:
新材料,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药
研究方向:
绿色化学与催化;原子经济反应;生物质催化转化
中文标签:
苯酚;羟基化;过氧化氢;无铅压电陶瓷;苯胺;镍基催化剂;活性艳红K-2BP;毛竹;(Bi0.5Na0.5)TiO3;材料设计
英文标签:
Photocatalysis;Risk Assessment;Degradation Mechanism;Photoelectrocatalysis;Volatile Organic Compounds;Mechanism;VOCS;Kinetics;Biodegradation;Oxidative Stress
论文著作:
1. Recent Advances in VOC Elimination by Catalytic Oxidation Technology Onto Various Nanoparticles Catalysts: a Critical Review
Yunlong Guo; Meicheng Wen; Guiying Li; Taicheng An
APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, 2021

2. Kinetics and Mechanism of Advanced Oxidation Processes (aops) in Degradation of Ciprofloxacin in Water
Taicheng An; Hai Yang; Guiying Li; Weihua Song; William J. Cooper; Xiangping Nie
Applied Catalysis B Environment and Energy, 2009

3. Enhanced Visible-Light-Driven Photocatalytic Inactivation of Escherichia Coli Using G-C3n4/Tio2 Hybrid Photocatalyst Synthesized Using A Hydrothermal-Calcination Approach
Guiying Li; Xin Nie; Jiangyao Chen; Qi Jiang; Taicheng An; Po Keung Wong; Haimin Zhang; Huijun Zhao; Hiromi Yamashita
WATER RESEARCH, 2015

4. Earth-abundant Ni2P/g-C3N4 Lamellar Nanohydrids for Enhanced Photocatalytic Hydrogen Evolution and Bacterial Inactivation under Visible Light Irradiation
Wanjun Wang; Taicheng An; Guiying Li; Dehua Xia; Huijun Zhao; Jimmy C. Yu; Po Keung Wong
Applied Catalysis B Environment and Energy, 2017

5. Metal–organic Framework-Based Nanomaterials for Adsorption and Photocatalytic Degradation of Gaseous Pollutants: Recent Progress and Challenges
Meicheng Wen; Guiying Li; Hongli Liu; Jiangyao Chen; Taicheng An; Hiromi Yamashita
ENVIRONMENTAL SCIENCE-NANO, 2019

6. Visible-light-driven Photocatalytic Inactivation of E. Coli K-12 by Bismuth Vanadate Nanotubes: Bactericidal Performance and Mechanism.
Wanjun Wang; Ying Yu; Taicheng An; Guiying Li; Ho Yin Yip; Jimmy C. Yu; Po Keung Wong
ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY, 2012

7. Photocatalytic Nanomaterials for Solar-Driven Bacterial Inactivation: Recent Progress and Challenges
Wanjun Wang; Guiying Li; Dehua Xia; Taicheng An; Huijun Zhao; Po Keung Wong
ENVIRONMENTAL SCIENCE-NANO, 2017

8. Persistent Free Radicals in Carbon-Based Materials on Transformation of Refractory Organic Contaminants (rocs) in Water: A Critical Review
Yaxin Qin; Guiying Li; Yanpeng Gao; Lizhi Zhang; Yong Sik Ok; Taicheng An
Water Research, 2018

9. Introduce Oxygen Vacancies into CeO2 Catalyst for Enhanced Coke Resistance During Photothermocatalytic Oxidation of Typical VOCs
Jiejing Kong; Ziwei Xiang; Guiying Li; Taicheng An
Applied Catalysis B Environment and Energy, 2020

10. Boron Doped BiOBr Nanosheets with Enhanced Photocatalytic Inactivation of Escherichia Coli
Dan Wu; Songtao Yue; Wei Wang; Taicheng An; Guiying Li; Ho Yin Yip; Huijun Zhao; Po Keung Wong
Applied Catalysis B Environment and Energy, 2016
发明专利:
1. 一株具有降解苯并芘降解能力的博德特氏菌及其应用
广东工业大学
王万军; 沈立璐; 石佳琳; 安太成; 李桂英
公开日期: 2025-05-30 申请日期: 2025-03-12 公开号: CN120060061A

2. 一种含框架锰的分级钛硅分子筛的制备方法及其在制备己二酸中的应用
四川大学
李桂英; 张铭栋; 胡常伟
公开日期: 2025-04-15 申请日期: 2025-01-22 公开号: CN119819360A

3. 一种在宿主体内诱导细菌进入活的不可培养状态的方法及其应用
广东工业大学
安太成; 陈会会; 蔡仪威; 张国霞; 李桂英
公开日期: 2025-02-14 申请日期: 2024-12-25 公开号: CN119432684A

4. 一种基于模拟环境水体的多类型微塑料生物膜培育装置
广东工业大学
王万军; 肖咏茵; 王帆; 安太成; 李桂英
公开日期: 2024-11-29 申请日期: 2024-04-02 公开号: CN222082779U

5. 一种检测大环内酯类抗生素耐药基因的引物组合物及其应用
广东工业大学
李桂英; 孙燕; 蔡仪威; 安太成
公开日期: 2024-08-16 申请日期: 2024-03-25 公开号: CN118497375A

6. 一株玉米微杆菌及其在降解1-氯-2-硝基苯中的应用
广东工业大学
熊举坤; 陈素云; 李茜静; 马晴; 刘晶; 梁咏瑜; 李桂英; 安太成
公开日期: 2024-02-20 申请日期: 2023-12-01 公开号: CN117568230A

7. 一种堇青石蜂窝陶瓷涂层及其制备工艺和设备
紫科装备股份有限公司
吴斌; 李云飞; 安太成; 郭云龙; 温美成; 李桂英
公开日期: 2024-01-12 申请日期: 2023-09-11 公开号: CN117380445A

8. VBNC状态大肠杆菌的制备方法及评估环境中抗病毒药物对微生物毒性效应的方法
广东工业大学
安太成; 杨珺琪; 蔡仪威; 孙彤; 李桂英
公开日期: 2024-01-05 申请日期: 2023-09-28 公开号: CN117343870A

9. 一种基于GC-QTOF-HRMS非靶向识别血液中痕量有机污染物的方法及其应用
广东工业大学
安太成; 岳聪聪; 李桂英
公开日期: 2023-12-15 申请日期: 2023-08-10 公开号: CN117233296A

10. 一种降解二甲基二硫醚的同温层芽孢杆菌GDUTAN16及其应用
广东工业大学
安太成; 李桂英; 崔元镕; 廖文; 梁志梳
公开日期: 2023-12-08 申请日期: 2021-12-22 公开号: CN114181866B

11. 一种大气中抗生素耐药菌结合转移系统及其使用方法和应用
广东工业大学
李桂英; 任婧苑; 梁志梳; 安太成
公开日期: 2023-12-05 申请日期: 2023-07-31 公开号: CN117165414A

12. 一种生物气溶胶中微生物浓度和活性的检测方法及其应用
广东工业大学
陈镇; 安太成; 梁志梳; 李桂英
公开日期: 2023-11-17 申请日期: 2023-07-06 公开号: CN117070593A

13. 一种实时监测VOCs在矿尘表面非均相光化学反应的方法及装置和应用
广东工业大学
何明珠; 李桂英; 孔洁静; 安太成
公开日期: 2023-10-27 申请日期: 2023-07-24 公开号: CN116953056A

14. 一种耐盐赖氨酸芽胞杆菌GDUTAN17及其应用
广东工业大学
安太成; 廖文; 梁志梳; 李桂英
公开日期: 2023-09-26 申请日期: 2021-12-17 公开号: CN114507617B

15. 一株降解2,4-二氯苯氧乙酸的嗜麦芽窄食单胞菌及其应用
广东工业大学
熊举坤; 梁咏瑜; 郭艺; 刘晶; 洒海阳; 陈素云; 李桂英; 安太成
公开日期: 2023-09-22 申请日期: 2023-02-21 公开号: CN116790405A

16. 一株斯氏皮球菌及其在环境修复中的应用
广东工业大学
熊举坤; 郭艺; 马晴; 李桂英; 安太成
公开日期: 2023-05-16 申请日期: 2022-11-18 公开号: CN116121112A

17. 一种生物气溶胶发生装置
广东工业大学
张思梦; 李桂英; 梁志梳; 安太成
公开日期: 2023-05-16 申请日期: 2022-12-07 公开号: CN219024245U

18. 一种水环境原位培养多种微塑料生物膜取样装置及方法
广东工业大学
王万军; 安太成; 李桂英; 胡志勋
公开日期: 2023-05-12 申请日期: 2023-02-09 公开号: CN116106055A

19. 一种检测耐药基因的引物组合物及其应用
广东工业大学
安太成; 陈春亮; 蔡仪威; 李桂英; 赵惠军
公开日期: 2023-04-25 申请日期: 2023-01-17 公开号: CN116004872A

20. 一种具有降解有机磷阻燃剂能力的扎瓦尔金氏菌及其应用
广东工业大学
熊举坤; 梁咏瑜; 郭艺; 李桂英; 安太成
公开日期: 2023-03-28 申请日期: 2022-10-26 公开号: CN115851515A
科研项目:
1. 苯及其同系物芳环上C-H键直接活化氨基化研究
立项时间: 2012-2015 项目经费:630000

2. 典型溴代酚类阻燃剂的环境行为及其微生物强化降解机制研究
立项时间: 2014-2017 项目经费:1000000

3. 苯及其同系物C-H键选择性催化活化和一步氧化功能化研究
立项时间: 2006-2008 项目经费:280000

4. 由苯酚及苯直接催化氧化合成二酚研究
立项时间: 2009-2011 项目经费:360000

5. 硝基苯的环C-H键活化研究
立项时间: 2018

项目合作

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