国家自然科学基金(21221062)
- 作品数：13 被引量：66H指数：5
- 相关作者：李亚栋杨小峰李隽王阳刚徐柏庆更多>>
- 相关机构：清华大学中国科学院国家纳米科学中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术电气工程更多>>
- 载体表面酸碱性质对无碱水溶液中Au催化的甘油氧化反应产物选择性的调控作用（英文）被引量：7
- 2015年
- 甘油(GL)是一种重要的生物平台分子,通过催化选择氧化反应将其转化为具有高附加值化学品是可持续发展化学化工的重要课题之一.以Au为催化剂的GL水相选择氧化反应可以生成甘油酸(GLA)、二羟基丙酮(DHA)、羟基丙二酸(TTA)、羟基乙酸(GCA)和乳酸(LA)等多种产物.通常,该反应需要碱(NaO H)存在时才能进行,产物往往以GLA为主(选择性40%?70%),副产物主要有GCA,TTA和草酸(OA).一般认为,可溶性碱(OH?)是通过夺取GL分子中羟基上的质子而诱发反应的.尽管在Au催化的反应体系中从未检测到有甘油醛(GLD)生成,GLD和/或DHA被认为是该反应的中间物种.本课题组前期工作表明,氧化物(Ti O2,Al2O3,Zr O2,Cu O等)负载的纳米Au催化剂能够在无碱(无外加OH?)水溶液中选择性催化GL氧化生成DHA(而不是GLA).因此,OH-的存在与否很可能会改变水溶液中Au催化剂上GL氧化反应的途径.本文试图回答当GL的水溶液中不存在Na OH时,Au催化剂载体的表面酸碱性质是否也会对GL氧化反应的选择性产生调控作用.我们选用Mg/Al比(x)不同的MgO-Al2O3样品为Au催化剂的载体,以尿素为沉淀剂,采用沉积沉淀法制备了相应的Au/MgO-Al2O3(x)催化剂样品.采用X射线衍射、电感耦合等离子体-原子发射光谱仪、透射电镜以及N2吸附-脱附等温线等对MgO-Al2O3(x)和/或Au/MgO-Al2O3样品的物相、元素组成、Au颗粒大小以及比表面积等进行了表征分析;采用NH3和CO2程序升温脱附(TPD)分别对MgO-Al2O3(x)载体表面的酸、碱性进行了测定.NH3-TPD和CO2-TPD结果表明,随着Mg/Al比x从0增加至4.8,MgO-Al2O3(x)的表面酸量从0.94降到0.20μmol/m2,而其表面碱量却从0.05剧增至0.80μmol/m2.因此,载体中MgO含量越多或Mg/Al比越大,其酸性越弱而碱性越强.在无碱水溶液中的催化反应结果表明,Au/MgO-Al2O3(x)上GL氧化反应的主要产物为DHA,GLA以及GCA等.随着x值(催化剂表面碱性)不断增大,产物DHA的�
- 苑字飞高占昆徐柏庆
- 关键词：金催化剂酸碱性
- EPR STUDY ON THE MECHANISM OF IPSO-NITRATION OF ARYLBORONIC ACIDS
- ＜正＞Nitroarenes are key starting materials for the manufacture of various chemical products,such as pharmaceuti...
- Haijun YANGMin JIANGHua FUYong LI
- 文献传递
- Three-dimensional hierarchical Pt-Cu superstructures被引量：14
- 2015年
- 三维(3D ) 层次 Pt-Cu 四角形，高度分叉，并且树枝状的上层建筑被一条灵巧的没有模板的热水的途径综合了，出现生长模式沿着(111， 110 ) ，(111 ) ，并且(100 ) 飞机分别地。这些结构被传播电子显微镜学( TEM )描绘了，X光检查衍射( XRD )，精力散X光检查光谱学( EDX )，诱导地联合的血浆光排放 spectrometry ( ICP-OES )和详细形成机制被开发了，它证明在里面形成的 situ 我<潜水艇class=“ a-plus-plus ”>在 Cu 和磅之间的 2 和流电的代替反应<啜class=“ a-plus-plus ”>4+可以指导这些上层建筑的形成。比较 electrocatalytic 性质为甲醇和乙醇氧化被调查了。由于他们的互连的手臂，足够的吸收地点，和暴露的表面，这些上层建筑展览为甲醇和乙醇的电镀物品氧化提高了 electrocatalytic 性能什么时候与商业 Pt/C 和磅黑色相比。
- Farhat Nosheen Zhicheng Zhang Guolei Xiang Biao Xu Yong Yang Faisal Saleem Xiaobin Xu Jingchao Zhang Xun Wang
- 关键词：电感耦合等离子体透射电子显微镜ICP-OES
- 镍催化偶联反应机理研究进展(英文)被引量：4
- 2015年
- 近期发展了很多镍催化的偶联反应作为在有机合成中高效构建C–C键的方法,同时开展了很多关于控制镍催化反应活性和选择性的机理研究.这些研究发现,镍催化反应机理往往和相应的钯催化反应机理不同,因为镍催化偶联经常包括自由基和双金属机理.本文总结了镍催化偶联反应机理的最新进展.对于这些反应机理的理解为发展具有更高效率和选择性的镍催化偶联反应提供了帮助.
- 李哲刘磊
- 关键词：镍均相催化偶联反应反应机理
- Co_3O_4纳米晶表面晶格氧催化氧化CO的理论研究（英文）被引量：2
- 2016年
- 近年来,纳米科学技术的迅速发展给催化领域,特别是多相催化带来了新的机遇和挑战.科学家们开始着眼于在纳米尺度上对催化剂结构和催化性能进行表征、控制和设计Co_3O_4作为一种重要的半导体金属氧化物材料,由于其优异的氧化还原性质、在锂电池、气体传感器以及多相催化领域得到了十分广泛的应用.最近,研究者发现Co_3O_4纳米晶在催化CO低温氧化和CH_4活化等一系列重要反应中表现出显著的反应活性和晶面效应,表明有效设计和合成特定的高活性、高选择性的纳米晶面,对催化领域的发展将具有十分重要的意义.因而,从原子层面对纳米晶所表现出的这种高活性和晶面效应进行深入解释,将为高效催化剂设计提供重要指导.低温CO氧化作为一种重要的催化反应在燃料电池、空气净化与汽车尾气处理中具有重要的应用价值,本文采用密度泛函理论对Co_3O_4纳米晶催化CO氧化反应的机理、晶面效应以及结构敏感性进行了理论研究.首先,研究了CO在Co_3O_4(001)和(011)表面Co,Co-O°和Co-O^t三种不同位点的吸附扩散行为,发现CO在Co位点表现出较强的吸附行为,但这种吸附构型需要克服很高的能垒(~1eV)才能转变到Co-O离子对位点,在低温下这种转变将不可能发生,因此我们推断CO在Co位点的吸附对Co_3O_4催化CO氧化的晶面效应没有显著影响.接着,对CO在Co-O离子对位点抽提晶格氧生成CO_2的反应机理进行了研究.我们发现(011)表面Co-O^t位点可以较强地吸附CO(吸附能-1.15 eV),并十分容易夺取晶格氧离子(能垒0.26eV),具有很低的势能面,因而其CO氧化活性明显大于(001)面.为了更清楚地理解这种晶面效应和结构敏感效应的本质,我们提出将CO_2形成步的过渡态在反应路径上的能级作为反应活性指标.这种活性指标兼顾考虑了CO在Co-O氧位点的吸附覆盖度和CO_2形成步的反应能垒,可以近似理解�
- 王阳刚杨小峰李隽
- 关键词：一氧化碳氧化四氧化三钴
- 双金属纳米材料催化的有机反应进展(英文)被引量：5
- 2013年
- 纳米催化介于均相催化与多相催化之间,也称为"半多相催化",目前正受到人们越来越多的关注.最近几年,应用双金属纳米材料进行催化研究取得了很大进展,使用这些催化材料可以增加反应活性和选择性,而且能很好地得以回收.本文综述了双金属纳米材料催化的各种有机反应,如选择性氧化/氢化、偶联和其它反应(脱卤、酰胺化、还原氨化、芳基硼酸与烯酮的1,4-不对称加成和氢解).将双金属纳米材料用于催化合成更加复杂的有机分子值得期待.在双金属纳米有机催化领域,基础理论和实际应用尚有较大的发展空间.未来该领域的发展需要开展多学科的合作,包括合理设计和可控制备相关的双金属纳米材料、深入理解催化机理及发展计算催化.
- 蔡双飞王定胜牛志强李亚栋
- 关键词：催化剂
- Co_3O_4纳米晶催化氧化甲烷的理论研究:C–H键活化的晶面效应及活性中心(英文)被引量：4
- 2014年
- 甲烷是一种在自然界中大量存在的原材料，在取代原油和合成重要化工产品等许多领域具有潜在的应用价值.然而，由于CH4中C-H键的键能特别大（约-4.5 eV），如何实现甲烷的绿色有效转化在化学化工领域仍然是一个挑战.本文采用密度泛函理论对Co3O4（001）和（011）晶面活化甲烷C-H键的机理进行了理论研究，得到了如下结论：（1） CH4的C-H键在Co3O4晶面的解离具有很高的活性，只需要克服大约1 eV的能垒；（2）与Co2＋相连的Co-O离子对是CH4活化的活性位点，其中两个带正负电荷的离子对C-H解离起着协同作用，帮助产生Co-CH3和O-H物种；（3）（011）面的反应活性明显大于（001）面，与实验的观察一致.本文的计算结果表明， Co3O4纳米晶面对CH4中C-H键的活化表现出明显的晶面效应和结构敏感效应， Co-O离子对活性中心对于活化惰性的C-H键发挥了关键作用.
- 王阳刚杨小峰胡林华李亚栋李隽
- 关键词：C-H键活化甲烷氧化
- 基于有机-无机混合物制备的钼系纳米材料及其电催化析氢性能研究（英文）被引量：4
- 2015年
- 钼基纳米材料因其特殊的结构和良好的化学性质被广泛应用于传感器和催化领域.其中,碳化钼具有类似贵金属的电子结构和催化特性,受到了越来越多的关注.在本研究工作中,通过对有机-无机复合材料在惰性气氛下进行热处理,制备了不同的一维钼氧化物纳米材料以及碳化钼/氧化钼多孔异质纳米材料.析氢电催化性能表明碳化钼/氧化钼多孔异质材料显示出优异的析氢性能和循环稳定性.此方法制备过程简单有效且适合大量制备,同时为制备新型钼基纳米材料提供了新的思路.
- 杨勇徐晓斌王训
- 关键词：纳米材料MOHRTEM
- 尺寸可调钯—氧化铁单分散纳米异质结液—固非均相催化体系中金属—载体强相互作用研究(英文)被引量：6
- 2014年
- 金属-氧化物型纳米异质结构可能存在界面间的电子和物质传输,因而导致性能的提升,目前得到广泛的关注.对于这类金属-氧化物型纳米异质结构在催化反应中的结构-效能关系,以往的研究存在以下不足之处:一方面对于尺寸的控制还有欠缺,不能合成尺寸可控的单分散样品;另一方面,对催化剂电子结构的表征主要停留在真空或气相环境,而液相原位表征方法亟待发展.本研究工作发展了一种甲酰胺溶剂合成体系,可以尺寸连续可调地合成一系列钯-氧化铁纳米异质结构和单独的钯纳米晶.利用这些模型催化剂,结合液相电化学测试方法,我们原位研究了它们的电子结构,并发现在真空和液相环境中,这些催化剂的电子结构有明显差异.这表明传统的真空表征方法可能会造成与真实构效关系的偏离.本研究表明,高质量的模型催化剂和原位表征方法对于研究构效关系都是至关重要的.这对于发展高效的金属-氧化物型液-固异相催化剂具有一定的启示意义.
- 徐骉杨昊周刚王训
- 关键词：单分散XPSPVP氧化铁金属
- 钯硫团簇合成及其热解合成金属钯及其硫化物纳米晶（英文）被引量：3
- 2015年
- 本文以醋酸钯为钯源,二甲基亚砜为硫源,在乙二醇和醋酸存在的条件下通过一步法制备了一种六核钯–甲硫醇团簇化合物[Pd(SCH_3)_2]_6.其具有特征的类花冠形结构.对其反应机制进行了探讨,首先二甲基亚砜分解生成甲硫醇和甲醛,钯与甲硫醇反应原位生成钯–甲硫醇团簇.这些生成的团簇分子进一步组装成微米尺寸大小的棱柱.通过向反应体系中引入一种表面活性剂,产物的形貌从微米棱柱转变为纳米球.350°C下,[Pd(SCH_3)_2]_6的微米棱柱在空气中分解得到金属钯单质.对其热解产物进行电镜表征,发现其在保持原有棱柱形貌的基础上形成了孔道结构.在不同的热解条件下可以得到钯或硫化钯热解产物.
- 冯泉辰王威扬张永臻王定胜彭卿李金鹏陈晨李亚栋
- 关键词：PD团簇SCH甲硫醇
