中国科大设计出具有缺陷态的金属氧化物催化剂

近日,中国科学技术大学教授熊宇杰课题组基于无机固体精准制备化学,采用晶体缺陷工程,设计了一类具有缺陷态的氧化钨纳米结构,在广谱光照条件下展现出优异的有氧偶联催化性能,有望实现低能耗和低成本的有机化工技术。该工作在线发表于《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/jacs.6b04629),共同第一作者是博士生张宁和李喜玉。 现今,绝大部分催化反应是基于贵金属催化剂的使用,并且是依靠石油、煤炭的燃烧所驱动的,存在催化剂材料高成本、高能耗等缺点。与贵金属催化剂相比,金属氧化物具有低成本等优点,但金属氧化物在氧分子活化体系中的表现却不尽人意,其瓶颈在于无法有效地俘获太阳能并将之传递给氧分子。 针对该挑战,熊宇杰课题组设计出了一类具有精准可控氧空位缺陷态的氧化钨纳米结构。通常金属氧化物的金属原子具有配位饱和的特点,无法通过化学吸附来活化氧分子。在该工作中,氧空位缺陷的构筑克服了该缺点,促进了......阅读全文

中国科大设计出具有缺陷态的金属氧化物催化剂

  近日,中国科学技术大学教授熊宇杰课题组基于无机固体精准制备化学,采用晶体缺陷工程,设计了一类具有缺陷态的氧化钨纳米结构,在广谱光照条件下展现出优异的有氧偶联催化性能,有望实现低能耗和低成本的有机化工技术。该工作在线发表于《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.102

金属氧化物催化剂与金属催化剂的区别

金属氧化物催化剂与金属催化剂的区别:1、主要催化活性组分不同。金属氧化物催化剂的主要催化活性组分是金属氧化物。金属催化剂的主要催化活性组分是金属。2、作用及应用不同。金属氧化物催化剂广泛用于氧化还原型机理的催化反应;主族元素的氧化物多数用于酸碱型机理的催化反应(见固体酸催化剂),包括氧化、脱氢、加氢

金属氧化物氧化催化剂选择

应具有如下功能:①为反应物提供的氧量足以形成产物,但又不致使其完全氧化;②能为反应物提供吸附(或配位)部位,使之变形,成为活化状态;③能在反应物之间传递电子。以上这些要求使选择氧化催化剂在使用上受到极大限制,催化剂的选择性对反应条件十分敏感,与催化剂本身以及载体和助催化剂的结构也很有关系。氨氧化催化

金属氧化物催化剂设计方面取得新进展

  近日,大连化学物理所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组(DNL19T3)孙剑、俞佳枫副研究员团队利用火焰喷射法(Flame Spray Pyrolysis , FSP)的高温淬火过程,将金属氧化物中的晶格氧锁定在亚稳态,从而大幅增强了晶格氧的活性,使CO氧化反应速率比传统催化剂的反应提高了10

“缺陷”纳米有望变革现代化工

  记者从中国科技大学获悉,该校科研人员采用“晶体缺陷工程”,设计出一种“缺陷纳米结构”,该成果有望变革现代化工。  研究成果近日在线发表在国际重要化学期刊《美国化学会志》上。  当今的有机化工体系中,绝大部分催化反应是基于贵金属催化剂的使用,并且是依靠石油、煤炭的燃烧所驱动的,存在催化剂材料成本高

金属晶体的物质缺陷

在实际晶体中,原子排列不可能那样规则和完整,往往存在着偏离理想结构的区域。通常把晶体中原子偏离其平衡位置而出现不完整性的区域称为晶体缺陷。按晶体缺陷的几何特征可将它们分为三大类:(1)点缺陷:特点是在空间三维方向的尺寸很小,相当于原子数量级。如空位、间隙原子等。 ’(2)线缺陷:特点是在两个方向上尺

金属氧化物的概念

金属氧化物是指氧元素与另外一种金属化学元素组成的二元化合物,如氧化铁(Fe₂O₃)、氧化钠(Na₂O)等。氧化物包括碱性氧化物、酸性氧化物、过氧化物、超氧化物、两性氧化物。

常见金属氧化物介绍

氧化铜氧化铜(CuO)是一种铜的黑色氧化物,略显两性,稍有吸湿性。相对分子质量为79.545,密度为6.3~6.9 g/cm3,熔点1326℃。不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液,氨溶液中缓慢溶解,能与强碱反应。氧化铜主要用于制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂,也供制氢、催化

基于二氧化铈的非贵金属混合氧化物纳米催化剂研究

  二氧化铈(CeO2)是催化系统中应用非常广泛的一种组分,其中贵金属负载的CeO2基催化剂研究非常广泛,然而,这类催化材料存在起燃温度高、催化剂中毒、活性下降、重金属污染等缺点,因此,大量的研究工作致力于开发新的先进材料以期获得更好的性能。非贵金属CeO2基混合氧化物作为潜在的替代材料,能够有效地

非贵金属混合氧化物纳米催化剂的合成与应用研究获进展

  二氧化铈(CeO2)是催化系统中应用非常广泛的一种组分,其中贵金属负载的CeO2基催化剂研究非常广泛,然而,这类催化材料存在起燃温度高、催化剂中毒、活性下降、重金属污染等缺点,因此,大量的研究工作致力于开发新的先进材料以期获得更好的性能。非贵金属CeO2基混合氧化物作为潜在的替代材料,能够有效地

金属及金属氧化物的通性及特例

金属的通性:(1)与非金属单质(O2、Cl2、S、I2等)的反应(2)金属与H2O的反应(3)与酸的反应:金属单质+酸→盐+氢气(置换反应)(4)金属与氧化物的反应(5)与盐的反应:金属单质+盐(溶液)→另一种金属+另一种盐金属氧化物的通性(1)与水反应(2)与酸反应(3)与非金属氧化物反应无上述反

工程热物理所催化燃烧研究取得新进展

  环境污染问题是世界各国关注的重点。催化燃烧被认为是最具前景的治污技术之一。目前,用于催化燃烧的常用催化剂主要为贵金属,如金、铂和铑等。虽然贵金属催化性能较好,但其成本昂贵,且易中毒失活。近年来,以过渡态金属氧化物作为催化剂对挥发性有机化合物(VOCs)进行转化的技术引起了研究者的普遍关注。由于过

金属氧化物的氧化方法

在有机化学中,氧化是指:①脱氢,如CH─→CH=CH─→CH≡CH;②电负性大的元素(如氮、磷、氧、硫、氟)取代与碳结合的氢原子,如 CH─→CHOH─→CHO─→HCOOH─→CO,如果原料完全转化为二氧化碳和水,则称为完全氧化或深度氧化;如果反应在中途停止,则称为选择氧化或部分氧化;烃类(特别是

金属氧化物的应用特点

金属氧化物在日常生活中应用广泛。生石灰是一种常用的干燥剂,也可用于消毒;氧化铁(Fe2O3)俗称铁红,可作红色颜料;一些工业过程中应用的催化剂也是金属氧化物。金属氧化物是金属元素和氧元素结合形成的化合物。包括铂,金在内的所有金属都有相应的金属氧化物。变价金属一般有多种氧化物,例如,铁元素具有氧化亚铁

金属氧化物的结构特点

金属氧化物是指氧元素与另外一种金属化学元素组成的二元化合物,如氧化铁(Fe2O3)、氧化钠(Na2O)等。氧化物包括碱性氧化物、酸性氧化物、过氧化物、超氧化物、两性氧化物。

金属氧化物的催化机制

金属氧化物在催化领域中的地位很重要,它作为主催化剂、助催化剂和载体被广泛使用。就主催化剂而言,金属氧化物催化剂可分为过渡金属氧化物催化剂和主族金属氧化物催化剂,后者主要为固体酸碱催化剂(见酸碱催化作用)。碱金属氧化物、碱土金属氧化物以及氧化铝、氧化硅等主族元素氧化物,具有不同程度的酸碱性,对离子型(

过渡金属氧化物有哪些

  1、氧化铜:是一种铜的黑色氧化物,略显两性,稍有吸湿性。相对分子质量为79.545,熔点1026℃。不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液,氨溶液中缓慢溶解,能与强碱反应。氧化铜主要用于制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂,也供制氢、催化剂、绿色玻璃等用。  2、氧化铁:又称烧

过渡金属氧化物有哪些

  1、氧化铜:是一种铜的黑色氧化物,略显两性,稍有吸湿性。相对分子质量为79.545,熔点1026℃。不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液,氨溶液中缓慢溶解,能与强碱反应。氧化铜主要用于制人造丝、陶瓷、釉及搪瓷、电池、石油脱硫剂、杀虫剂,也供制氢、催化剂、绿色玻璃等用。  2、氧化铁:又称烧

金属氧化物的研究方法

各种现代物理化学实验方法,如扫描显微镜、X射线光电子能谱仪程序升温脱附技术穆斯堡尔共振仪X射线衍射、红外或激光曼光谱、核磁共振、顺磁共振等,可用来研究催化剂的结构,包括表面结构、组成、活性中心种类、活性组分价态和所处化学环境、吸附态的构型等性能。由多种金属氧化物组成的催化剂进行选择氧化,是金属氧化物

催化燃烧处理VOCs

  催化燃烧是有机气体在较低的温度下,于催化剂表面发生无火焰燃烧而分解为二氧化碳和水蒸汽,并释放热量。催化燃烧技术的核心是催化剂,要求催化剂具有较低的起燃温度、较宽的温度窗口以及良好的热稳定性和机械强度。催化燃烧VOCs催化剂按照使用活性组分的不同可以将分为两大类:一类是贵金属催化剂,包括Pt、Pd

重视土壤重金属有效态分析

  我国土壤中重金属元素的含量普遍偏高,以其为生长基质,种植的水稻、小麦、蔬菜等农作物的重金属含量也有可能超标。但大量实测数据表明,这两者之间没有稳定的对应关系。也就是说,按目前的监测方法,土壤中重金属含量较高,其上生长的农作物品质有可能是合格的。另一种情形是,有些土壤的重金属含量并不高,但因为农作

固氮合成氨有了高效光催化剂

  记者从中国科学技术大学获悉,该校熊宇杰教授团队,通过金属氧化物光催化剂的缺陷工程调控,发现通过掺杂的方式来精修催化剂的缺陷态,可以促进缺陷位点对氮分子的高效活化,有效地提高光催化固氮合成氨的效率。该成果日前在线发表于国际化学重要期刊《美国化学会志》上。  工业合成氨技术使用铁基催化剂,其反应条件

氧化物催化剂与氧化物载体间存在界面限域效应

近日,中国科学院大连化学物理研究所包信和院士、研究员傅强团队在界面限域催化研究方面取得新进展。团队发现开放的TiO2等氧化物载体表面能够提供限域环境,并且驱动In2O3颗粒在二氧化碳加氢反应气氛中自发单分散为高活性InOx纳米层结构。相关成果发表在《美国化学会志》上。界面限域效应示意图封闭的纳米空腔

氧化物催化剂与氧化物载体间存在界面限域效应

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518564.shtm近日,中国科学院大连化学物理研究所包信和院士、研究员傅强团队在界面限域催化研究方面取得新进展。团队发现开放的TiO2等氧化物载体表面能够提供限域环境,并且驱动In2O3颗粒在二氧化碳加

“铠甲催化”实现室温CO高效氧化

近日,中科院大连化学物理研究所研究员邓德会团队在“铠甲催化”研究方面取得新进展,该团队创新地将铂(Pt)纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴(CoNi)铠甲催化剂(Pt|CoNi)上,利用CoNi的电子穿透效应对Pt—石墨烯界面处的电子结构精确调控,实现了室温下一氧化碳(CO)的高效氧化。相关研究成果发

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近日,中科院大连化学物理研究所研究员邓德会团队在“铠甲催化”研究方面取得新进展,该团队创新地将铂(Pt)纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴(CoNi)铠甲催化剂(Pt|CoNi)上,利用CoNi的电子穿透效应对Pt—石墨烯界面处的电子结构精确调控,实现了室温下一氧化碳(CO)的高效氧化。相关研究成果发

过渡金属氧化物能带上是金属还是半导体

过渡金属氧化物既能带上金属性质,也能带上半导体性质,这是由于它们的电子结构的特殊性决定的。过渡金属氧化物的电子结构是由一层金属核心电子层和一层外围电子层组成的,这两层电子层之间的电子转移能力很强,使得这些物质具有金属性质和半导体性质的双重性质。因此,您可以说过渡金属氧化物既能带上金属性质,也能带上半

金属氧化物的定义和特性

金属氧化物是指由金属元素与氧元素2种元素组成的氧化物,例如:钠与氧形成氧化钠。碱性氧化物是指能与酸起反应生成盐和水的氧化物。碱性氧化物一定是金属氧化物,氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化钡、氧化铁、氧化铜等大多数金属氧化物是碱性氧化物,氧化铝、氧化锌等例外,为两性氧化物,不能说金属氧化物一定是碱性氧化物,

金属氧化物的定义和作用

金属氧化物是指由金属元素与氧元素2种元素组成的氧化物,例如:钠与氧形成氧化钠。碱性氧化物是指能与酸起反应生成盐和水的氧化物。碱性氧化物一定是金属氧化物,氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化钡、氧化铁、氧化铜等大多数金属氧化物是碱性氧化物,氧化铝、氧化锌等例外,为两性氧化物,不能说金属氧化物一定是碱性氧化物,

中国科大光催化固氮合成氨催化剂开发取得新进展

  当前工业合成氨技术以使用铁基催化剂的哈柏法(Haber-Bosch)为主,其反应条件非常苛刻(250大气压、400摄氏度),并需要巨大的能耗。光催化技术能够直接将太阳能转化为化学能,为降低合成氨能耗提供了一种非常具有前景的方法。然而,氮-氮叁键的超高键能使得氮分子体现出稳定的化学特性,从而导致常