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科学家发明光驱动有机反应金属催化剂

中国科学技术大学教授熊宇杰课题组设计了一类独特的金属钯纳米材料,同时具有高催化活性和太阳能利用特性,在光驱动有机加氢反应中展现出优异的催化性能,在室温光照下即可达到70摄氏度加热反应的催化转化效率。该成果近日发表在《德国应用化学》上。 传统的利用太阳能驱动化学反应路径是基于半导体的光催化技术,但半导体材料对于很多有机反应并不具有高催化活性及选择性。针对该瓶颈问题,材料化学家们提出,通过结合金属的催化活性和光学特性来实现有机催化反应,希望替代传统的热催化方法。 研究人员设计了一类尺寸为50纳米且具有内凹型结构的金属钯纳米材料,通过降低结构对称性和增大颗粒尺寸,使其能够在可见光宽谱范围内吸光,吸光后的光热效应足以为有机加氢反应提供热源。基于该设计,他们开发出的金属钯纳米材料在室温光照下即可有效驱动有机加氢反应,而传统热催化技术需要将反应加热至70摄氏度以上才能实现完全化学转化。 熊宇杰表示,迄今为止,基于金属材料的光驱动催......阅读全文

室内空气污染治理刻不容缓

  空气污染,又称为大气污染,按照国际标准化组织(ISO)的定义,通常是指人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人类的舒适、健康或环境的现象。  国际上对空气污染的定义还有另一种说法:空气污染即空气中含有一种或多种污染物,其存在量、性质及时间会伤害人

金属所新型光催化还原材料研究获进展

  自20世纪70年代以来,光催化技术由于在解决人类面临的能源危机和环境污染上的巨大潜力而受到广泛关注。光催化反应中,半导体光催化材料(如TiO2)吸收光被激发,产生光生电子和空穴;光生电子和空穴迁移到材料表面后,既可以发生氧化反应,也可以发生还原反应。以光生电子为主导的光催化还原反应能够有效去除水

我国科学家用同步辐射光源追寻水解氢最优方案

  一束神奇光揭示能源催化过程的奥秘。日前,中国科学技术大学研究团队利用同步辐射光源发展出先进的表征技术,在国际上率先探明催化材料在水解氢过程中的真实结构。这项科研成果为揭示催化过程秘密、提高能源转化效率提供了有力方案。  寻求高效丰富绿色的新型能源是全世界都关注的问题。从水中分解出清洁无污染且可再

燃料电池电催化剂替代成为可能

   电动汽车已穿梭在大街小巷,燃料电池车还会远吗?其中,燃料电池是关键。然而燃料电池除了生产成本过高外,其能量转换效率受到阴极氧还原反应缓慢的制约。因此,研究并开发替代贵金属催化剂、提高电催化剂活性成为燃料电池发展的重要研究课题之一。  中国科学技术大学国家同步辐射实验室副研究员刘庆华团队在这一研

顶天立地 筑催化强国之梦

  分毫不差地操作着精密仪器、精雕细琢地制备着催化剂、严谨认真地调控着原子、分子层次的微环境……在方寸天地之间,从每一次微妙的反应变化之中,追求更快、更纯、更稳定,探寻万吨级乃至百万吨级的化工生产解决方案。 这些,是催化基础国家重点实验室的科研人员们日复一日的工作与目标。从实验室小试牛

中国科大揭示能源催化过程的奥秘

  中国科学技术大学国家同步辐射实验室教授姚涛、韦世强课题组和化学与材料科学学院教授杨金龙课题组合作,发展了原位同步辐射XAFS技术,结合理论计算,首次精确鉴别出钴基催化在电催化析氢反应过程中,活性位点的真实结构和动态演化过程,为揭示催化过程秘密、提高能源转化效率提供了有力方案。研究成果1月1日在线

金属所提出增强极性光催化材料性能新思路

  光催化技术在能源利用、环境保护等领域具有广阔应用前景。光催化过程可大致划分为光能吸收、光生电荷分离和表面反应三个主要步骤,其中光生电荷能否有效分离直接制约着整个光催化过程的效率。通过材料设计为光生电荷迁移提供足够驱动力,可有效提高光生电荷分离效率,增强材料光催化效率。近年来,极性光催化材料研究得

大连化物所发表二维材料限域催化进展报告

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员邓德会和中科院院士包信和团队在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为“二维材料限域催化用于能源转化”(Confinement Catalysis with 2D Materials for Energy Con

五部委发布137项优先发展高技术产业领域指南(2011年度)

  发改委网站2011年10月20日刊文,由发改委、科技部、工信部、商务部、知识产权局联合研究审议的 《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》,现予以发布。《指南》确定了当前优先发展的信息、生物、航空航天、新材料、先进能源、现代农业、先进制造、节能环保和资源综合利用、海洋、高技

新型光催化还原净水材料可除致癌离子

  近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室环境功能材料研究部研究员李琦及其研究团队发展出一种高效光催化还原净水材料,无需加入空穴牺牲剂即可在可见光下高效去除饮用水中常见的致癌阴离子溴酸根。相关研究结果发表于《应用催化B:环境》。  为了提升光催化还原反应的效率,通常需要在反应体系中

新型光催化还原净水材料可除致癌离子

  近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室环境功能材料研究部研究员李琦及其研究团队发展出一种高效光催化还原净水材料,无需加入空穴牺牲剂即可在可见光下高效去除饮用水中常见的致癌阴离子溴酸根。相关研究结果发表于《应用催化B:环境》。  为了提升光催化还原反应的效率,通常需要在反应体系中

华东理工大学团队让“水泥森林”变“绿色森林”

  新房装修后,“晾房排毒”成了必经程序。简单的通风、放置绿植、购置空气净化器、用活性炭等吸附除甲醛……可谓是能想到的、能做到的方法基本全都用上。但甲醛的挥发是一个持续的过程,活性炭吸附等传统处理甲醛的方法很难从根本上解决问题。  民众关心的问题自然也成为科学家们致力于解决的问题。“操作简单、能耗低

第十八届全国分子光谱学学术会议报告集锦(一)

  2014年11月1日,第十八届全国分子光谱学学术会议在素有“人间天堂”美称的苏州独墅湖畔盛大开幕。本届会议由中国光学会、中国化学会联合主办,苏州大学材料与化学化工学部承办,由苏州市化学化工学会、上海光谱仪器有限公司协办。近500位分子光谱科学工作者参加了此次光谱会议,盛况空前

中国学科发展战略丨光化学

  光是生命起源和人类生存发展的物质基础之一。对光的研究派生了人类科学史上量子力学等许多重大科学领域。这其中,光化学是研究光与物质相互作用所引起的化学效应的化学分支学科,始于20 世纪初。  光化学早期主要是研究处于激发态的分子的结构及其理化性质的科学。经过上百年的发展,现代光化学的研究对象已经不再

Zn1-1.5xFexS/g-C3N4复合可见光催化剂的快速微波合成机理

  第一作者:王侨  通讯作者:张广山、李阳  通讯单位:哈尔滨工业大学、青岛农业大学、北京师范大学  论文DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.118653  前言:  本推文由论文的第一作者王侨博士倾心打造,张广山教授指导完成。论文由张广山和王鹏教授课题组、李阳教授课题组共同完成

金属所新型单质光催化材料研究取得进展

  光催化可实现太阳能到化学能的转化(如光催化分解水制氢),是获得新能源的一个重要途径,发展可有效吸收可见光的光催化材料是实现高效太阳能光催化转化的前提。为获得具有宽谱可见光吸收的光催化材料,改善已知光催化材料和探索未知光催化材料是该领域重要的两个努力方向。   中科院金属研究所沈阳材料科学国家(

光谱仪器会议集锦:前沿到核心器件 应用探索到商品化

  分析测试百科网讯 厦门召开的第22届全国光谱仪器学术研讨会上,在开幕式和上午报告会后,孙世刚院士等多位学者继续带来精彩报告。分析测试百科网作为本次会议的支持媒体,全程跟踪报道。厦门大学孙世刚院士  厦门大学孙世刚院士做当日下午的开场报告:“基于红外自由电子激光的能源化学谱学研究仪器”。自由电子激

闵恩泽:不断创新,甘作奉献

  闵恩泽(1924 ~ ), 四川成都人。石油化工催化专家,中国炼油催化应用科学的奠基人, 石油化工技术自主创新的先行者,中国绿色化学的开拓者。1980 年当选中国科学院学部委员(院士),1993年当选第三世界科学院院士,1994年当选中国工程院院士。20 世纪60 年代参加磷酸硅藻土叠合、铂重整

卟啉与酞菁催化是什么?

  1979年,Groves. J. T. 等利用亚碘酰苯(PhIO)-金属卟啉人工模拟细胞色素P-450单充氧酶体系,首次实现了在温和条件下催化烷烃羟基化反应以来,仿生酶催化的研究成果层出不穷,现已出现第二代、第三代金属卟啉仿生酶催化剂。在温和条件下,它们能高选择性催化氧化烃类化合物,同时还发现类

大连化物所催化基础理论研究取得重要突破

     反应物转化率、选择性与反应温度的关系图  纳米结构限域的配位不饱和金属原子是众多酶催化和均相催化反应的活性中心。在负载型多相催化体系中,实现可控制备具有类似酶结构特征的高效、稳定的活性中心,对多相催化的发展具有十分重要意义,也是对催化基础理论研究的一个巨大挑战。 

金属所纳米碳非金属催化本质研究取得进展

  纳米碳材料在烷烃的氧化脱氢等反应中展现出反应活性高、烯烃产物选择性高、催化活性保持时间长等优势,其作为一种可再生的环境友好催化剂,可以替代传统的金属及其氧化物催化剂直接应用于烷烃催化转化等相关反应中。经过近几年的迅猛发展,纳米碳催化领域在新型催化剂的开发制备、新颖催化反应体系的建立等方面获得了多

福建物构所在金属有机框架催化材料研究中取得系列进展

室温下Pd/MIL-101(Cr)-NH2在水中高效催化氯代芳香烃脱氯反应   面对当前严峻的环境污染与能源短缺问题,探索新的能循环使用的多相催化材料应用于有机物的转化及污染物的降解一直是材料化学与催化化学领域的研究热点之一。虽然均相钯催化剂催化活性高、选择性好,但不易于回收再使用,而负载

【物化】铁酞菁催化氧还原反应过程的单分子成像

催化氧还原反应的电催化剂是燃料电池的一个重要组成部分。过渡金属卟啉(MPs)与过渡金属酞菁(MPcs)基分子材料作为一类非贵金属电催化剂,由于其本身低成本、易于制备等特点,吸引了人们的广泛关注。探索这类电催化剂表面发生的催化氧还原反应(oxygen reduction reaction, O

大连化物所晶相调控碳氧键活化研究取得进展

  近日,中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室理论催化课题组李微雪研究员和博士研究生刘进勋、苏海燕副研究员,在合成气转化结构敏感性研究方面再获进展:首次从理论上揭示出钴催化剂晶相结构对一氧化碳C=O键解离活性和解离路径起着决定性影响,并给出了清晰的微观机制,在此基础上预言了高比质量活性、稳

福建物构所离子型框架高效催化串联反应研究获进展

  串联反应由于其具有高效的原子利用率、可减少能源消耗及浪费等优点,引发学界关注。然而,由于在一个反应系统中,多个活性位点的协同及不同反应条件的不相容性,构建高效串联催化体系仍具有挑战性。近年来,多孔共价三嗪骨架材料(CTFs)以其良好的热稳定性、化学稳定性和高比表面积,得到广泛关注。但此前,CTF

二维层状介孔非贵金属电催化剂的高效催化氧还原反应

  燃料电池因具有高效和环境友好等优点,被认为是21世纪的重要动力来源。燃料电池阴极氧还原反应是总体性能提升的限制因素,催化氧还原反应中使用最多的是贵金属铂基催化剂,但面临着高成本和低稳定性等问题。因此,研制新型的具有高催化性能的非贵金属催化剂显得尤为重要。近日,内蒙古大学的张军教授课题组采用一种普

宁波材料所在分子筛膜反应器研究中取得进展

  反应和分离是化学工业的两大基本过程,反应-分离一体化是一项极具挑战性的课题。膜催化反应把化工过程的催化和分离过程耦合在同一个反应器中,同时完成化学反应和产品分离两个过程,从而实现反应分离一体化的目的,具有简化流程、节省投资、降低能耗等优点。膜催化反应技术应用的关键与核心是研制出既对反应物具有高催

看我们的室内空气是如何被催化净化的

  催化科学和技术遍及人们生活的各个领域,从衣、食、住、行到环境、健康、生命及国防安全。当前中国的石油炼制能力已经超过5 亿吨/年,炼钢产能超过亿吨/年,化肥生产量居世界首位,亦已成为世界最大的三大合成材料(合成纤维、合成橡胶、合成树脂)生产国和需求国。据统计,化学工业的80%产值是经催化作用取得,

第十五届全国催化学术会议第一轮通知

  第十五届全国催化学术会议定于2010年11月28日~12月2日在广州白云国际会展中心召开。会议由中国化学会催化专业委员会主办,华南理工大学承办。  催化是涵盖化学、生物学和材料等科学的一门综合交叉学科,在能源、环境和生命健康等领域发挥着非常重要的作用。当前化石能源利用和由此引起的气候、

纳米金刚石的改性及其在催化反应中的应用研究取得进展

  在传统工业催化领域中,金属基催化材料占据主导地位,但是其不可再生性以及对环境的污染性是金属材料潜在的弱点。如何开发出具有可替代性的绿色能源催化剂是近些年来研究的热点与重点。纳米金刚石是一类sp3杂化的非金属碳材料,通过简单控制煅烧温度(900~1500℃),可得到巴基型纳米金刚石(sp2/sp3