删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

我所发现"冷冻"铜催化剂可实现加氢产物的调控

本站小编 Free考研考试/2020-04-08

近日,我所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组(DNL19T3)孙剑副研究员带领的团队与浙江师范大学、宁夏大学和日本富山大学等合作,在多步催化加氢反应的选择性控制研究方面取得新进展。该团队发现了一种可替代贵金属的铜基加氢催化剂,在加氢反应中表现出与传统铜催化剂完全不同的催化性能。相关研究成果以全文的形式发表于《科学-进展》(Science Advances)上。

  与同族的金和银等贵金属相比,非贵金属铜在催化反应中更易失去外围电子,在氧化或加氢等催化反应中常表现出铜零价和一价共存的化学态。在前期探索催化材料制备新方法的研究基础上(ACS Catal., J. Mater. Chem. A, Chem. Sci.),孙剑和俞佳枫副研究员等人通过高能等离子体流轰击的策略,改变了铜的外围电子结构,使铜表现出了贵金属金和银的特性,这种等离子体流轰击铜改变其电子结构的过程被科研人员比喻为对铜催化剂的“冷冻”处理。该科研团队以草酸二甲酯催化加氢的多步串联过程为探针反应,研究发现由高能轰击产生的铜纳米颗粒在反应过程中可被锁定在金属态,在相当宽的反应温度范围内(230-290°C),酯加氢反应都被稳定在了热力学不利但附加值却极高的初步加氢产物乙醇酸甲酯,其选择性最高达87%,这与贵金属金或银的催化性能极其类似。该结果也颠覆了铜催化剂利于发生深度加氢反应而生成乙二醇和乙醇等醇类化合物的传统认知。DFT理论计算同时表明,在只有零价金属铜活性位存在的条件下,酯加氢可被控制在生成初加氢产物的阶段,而避免像传统铜催化剂一样过度加氢。该工作为调节金属加氢能力,设计贵金属替代的催化剂提供了全新的策略。
  该研究得到了中国科学院青年创新促进会等项目的资助。同时,这也是献礼我所七十周年所庆文章之一。(文/图 孙剑、俞佳枫)
相关话题/催化剂 产物

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 我所在Accounts of Chemical Research上发表单原子催化剂用于二氧化碳转化的专论文章
    近日,我所航天催化与新材料研究室黄延强研究员和张涛院士团队受邀在AccountsofChemicalResearch上发表了题为“Single-AtomCatalysistowardEfficientCO2ConversiontoCOandFormateProducts”的专论文章,总结了研究团队将 ...
    本站小编 Free考研考试 2020-04-08
  • 我所单原子催化剂用于二氧化碳转化研究取得新进展
    近日,我所航天催化与新材料研究室黄延强研究员、杨小峰副研究员团队在单原子催化剂的设计合成及催化应用策略研究方面取得新进展,采用含氮有机聚合物材料为载体,制备出类均相铱活性中心的单原子催化剂,该催化剂在二氧化碳加氢反应中表现出优异催化性能。相关研究成果以全文的形式于Cell旗下的Chem杂志上发表。  ...
    本站小编 Free考研考试 2020-04-08
  • 我所制备出抗1100°C高温的异质孪晶纳米金催化剂
    近日,我所航天催化与新材料研究中心张涛院士和李为臻研究员团队与清华大学李隽教授团队合作,报道了抗1100°C高温的纳米金催化剂研究工作,该论文发表于《纳米快报》(NanoLetters),并被选为当期补充封面。  金属纳米催化剂的热稳定性和催化活性通常表现出此消彼长的跷跷板关系,这一现象在纳米金催化 ...
    本站小编 Free考研考试 2020-04-08
  • 我所宽光谱捕光催化剂全分解水制氢研究取得新进展
    近日,我所太阳能研究部李灿院士、章福祥研究员等在宽光谱捕光催化剂Z机制全分解水制氢研究中取得新进展。研究结果发现,通过设计和调控BiVO4表面助催化剂Au的担载,以及双助催化剂(Au和CoOx)的选择性负载,可有效促进BiVO4的产氧性能及其与氧化还原电对离子间的电荷传输,并基于此构筑了高效的可见光 ...
    本站小编 Free考研考试 2020-04-08
  • 我所实现光催化助催化剂调控内建电场的成像
    近日,我所朱剑博士、范峰滔研究员和李灿院士等人利用自主研发的空间分辨表面光电压谱和开尔文探针成像系统研究助催化剂在太阳能燃料转化过程中的作用,发现纳米尺度助催化剂可以有效调控光催化材料内建电场的方向和大小,在界面处形成高达2.5kV/cm的内建电场,局部的光电压值可达到80倍的增强。该研究揭示了助催 ...
    本站小编 Free考研考试 2020-04-08
  • 我所质子交换膜燃料电池用非贵金属催化剂研究取得新进展
    近日,张华民研究员领导的研究团队在质子交换膜燃料电池用非贵金属催化剂——氮掺杂纳米炭非贵金属催化剂的研究中取得重要突破,研究成果发表在Energy&EnvironmentalScience(http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2011/EE/C ...
    本站小编 Free考研考试 2020-04-08
  • 我所高分散催化剂研究取得重要进展
    近期,张涛研究员领导的航天催化与新材料研究组在多年研究高分散催化剂的基础上,以氧化铁为载体成功制备出首例具有实用意义的“单原子”铂催化剂。以一氧化碳氧化和富氢气氛下一氧化碳选择氧化为探针反应,证明该单原子催化剂具有非常高的催化活性和稳定性,其催化活性是传统纳米催化剂的2-3倍。该研究结果发表于最近一 ...
    本站小编 Free考研考试 2020-04-08
  • 国家自然科学基金重大项目“面向低碳能源转化关键反应的二维催化剂设计与应用”启动会在我所召开
    5月25日,由中国科学技术大学牵头,厦门大学、我所和复旦大学共同承担的国家自然科学基金重大项目“面向低碳能源转化关键反应的二维催化剂设计与应用”启动会在我所顺利召开。华南理工大学曹镛院士、厦门大学田中群院士、我所包信和院士等顾问专家,以及我所副所长蔡睿和职能部门相关人员出席了本次会议。  项目负责人 ...
    本站小编 Free考研考试 2020-04-08
  • 新一代甲醇制烯烃催化剂首批产品出厂
    1月23日,新一代甲醇制烯烃催化剂首批产品出厂仪式在我所长兴岛催化产业园举行,该产品由我所与江苏飞翔集团合作设立的中科催化新技术(大连)股份有限公司(以下简称“中科催化”)生产。  大连长兴岛经济区管委会主任杨广志、副主任兰良生,中科催化董事长施建刚,我所所长刘中民、副所长蔡睿等出席仪式并剪彩。   ...
    本站小编 Free考研考试 2020-04-08
  • 可磁性回收、钯单原子分散的高效Suzuki-Miyaura偶联催化剂的构建
    芳基卤与芳基硼酸酯之间的Suzuki-Miyaura偶联反应是形成C-C键有效方法,常用于药物合成,钯化合物是该反应最有效的催化剂。目前常用的均相催化剂不仅回收利用十分困难,对贵金属钯的浪费严重,还会导致高毒性的钯残留于产品中;然而异相催化反应虽然可以回收催化剂,但是其催化活性远低于均相催化活性。因 ...
    本站小编 Free考研考试 2020-04-08