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 杂化)和洋葱碳(sp2)两种延伸性碳材料。纳米金刚石表面含有一定量的sp2 杂化碳,这一独特的sp2/sp3结构使得纳米金刚石及其衍生物有着比传统碳材料更独特的物理化学性质。 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料研究部研究员苏党生及其团队将其应用到催化领域中,发现在一些重要的工业催化反应中表现出可比拟传统金属催化剂的优异性能。例如洋葱碳在液相酚类选择性氧化制醌类反应中表现出优异的催化活性与稳定性。近期他们又相继发现对这三类材料进行杂原子(包括N、B、P等)调控可以有效改变其电子结构和化学性质,优化自身结构,并......阅读全文
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
研究发现纳米金刚石可杀菌
德国不来梅大学10日报告说,该校研究人员参与的一个国际研究团队发现,纳米金刚石可像金属银、铜一样有效杀除细菌。 纳米金刚石直径约5纳米(1纳米等于10亿分之1米),约为细菌的二百分之一,可通过含碳化合物在高压容器中爆炸产生。这种灰褐色金刚石粉末在接受不同的热处理后,表面会形成不同的化学基团。
“金刚石”时代的到来:纳米薄膜处理器
荷兰纳米科学院的研究者实现在石英衬底上生长金刚石薄膜,然后再将它们分开,将得到的金刚石薄膜放置在别的器件上。为纳米金刚石薄膜广泛应用开辟了道路。 材料科学家说,我们可以通过一个简单的方法来获得并处理金刚石纳米薄膜,然后放置在各式各样的设备上,就能在各种设备上测试这种非凡的材料了。 金刚石薄膜
美国产学联盟研究纳米金刚石涂层技术
阿拉巴马大学和伯明翰商业联盟将获得60万美元的创新资金,用来研究人造金刚石。 这次活动是由国家科学基金赞助,通过阿拉巴马大学新创公司及其副产品公司,为伯明翰创造更多的知识型工作岗位。这次拨款主要是一个人造金刚石研究项目赞助——化学气相沉积金刚石晶体和纳米金刚石涂层的创新发展。 阿拉巴
欧盟将纳米金刚石应用于医学领域
金刚石不仅是自然界最坚硬的物质,同时还能散发出最迷人的光芒。欧盟科研人员利用这两大特性将纳米金刚石应用在医学领域。在欧盟第7研发框架计划和地平线2020计划资助下,分别由法国和德国作为协调国的NeuroCare和NDI项目,利用纳米金刚石作为与人体交互新的媒介,有望在人工视网膜植入和磁共振成像(
大连化物所等应邀发表纳米金刚石碳催化综述文章
近日,中国科学院大连化学物理研究所能源研究技术平台研究员苏党生团队与意大利墨西拿大学(University of Messina)教授Gabriele Centi团队、德国马普化学能源转化所、中科院金属研究所等单位联合发表综述文章,总结了sp3杂化纳米金刚石及其衍生物在催化领域的研究现状与应用前
酶催化反应的过程催化反应
酶催化反应的过程催化反应分两步,首先酶(e)和底物(s)形成酶一底物复(络)合物(es),然后进行化学反应;生成的产物(p)从酶的活性部位解析下来,酶又可重新作用。2个过程都是可逆的,而且是在于定条件下处于动态平衡状态。 e+s→es→p+e由于es的形成,使底物的反应键变形(或极化),并且被固定在
科学家首次合成高度有序晶态金刚石结构纳米线
北京高压科学研究中心毛河光院士与郑海燕、李阔课题组,在极端高温高压条件下首次合成具有专一tube(3,0)结构的碳-氮有序间隔排列超细金刚石纳米线,并发现芳香体系在高压下的[1,3,5]协同加成机理,由此提出极端条件下合成有序产物的控制策略,相关成果于4月19日发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS
基于石墨烯的金刚石与纳米管研究取得进展
性能优越的终极散热片或将成为可能,这一切将得益于石墨烯。石墨烯,一种只有一个原子厚度的碳材料,可以作为媒介使得垂直排列的纳米碳管能够生长在任何物质表面。 金刚石则也包括在内。美国赖斯大学和本田研究所的科学家们就研究出了这样的金刚石薄膜、石墨烯结构和纳米管结构,该研究发表在《科学》杂志上。
我国牵头制定的首个纳米金刚石国际标准正式发布
近日,我国牵头制定的ISO国际标准《特殊用途功能性填料 聚合物用纳米金刚石》(ISO 6031:2025)正式发布。该标准的成功发布,标志着我国纳米级金刚石材料产业实现了从“深耕积淀”到“引领国际”的历史性跨越。纳米金刚石是一种颗粒尺度在10-9米范围内的碳纳米材料,被誉为材料界的“工业味精”,具有
俄罗斯制备出石墨烯基纳米金刚石复合材料
俄罗斯研究型大学莫斯科钢铁与合金学院、俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理研究所和杜布纳联合核子研究所的科研人员采用高能重离子轰击多层石墨烯,获得了稳定的嵌有金刚石纳米结构的石墨烯薄膜复合材料。新材料重量轻,兼具石墨烯良好的导电特性和金刚石的硬度优势,在航空航天和生物医学设备等领域具有广阔的应用前
生物基平台化合物首次成功制备金刚石纳米线
金刚石纳米线是一种一维的金刚石基纳米碳材料,具有与碳纳米管相媲美的强度,但其应用一直受限于产物结构的无序性。近日,北京高压科学研究中心研究人员以生物基平台化合物脱水粘酸(2,5-呋喃二甲酸)作为反应单体,首次在高温高压条件下合成了具有原子级有序结构的金刚石纳米线,并发现其可用作锂离子电池材料。该研究
科学家在纳米尺度实现金刚石超弹性
《科学》杂志4月20日报道了一项由中美科学家领导的国际团队对金刚石在纳米尺度下力学行为的重大发现,研究首次观测到纳米级金刚石可承受前所未有的巨大形变且能恢复原状,其中单晶纳米金刚石的局部弹性拉伸形变最大可达到约9%,接近金刚石在理论上可达到的弹性变形极限。 金刚石是世界上最坚硬的物质。除用作珠
纳米金刚石新结构有望提前实现量子计算进程
美国研究人员成功开发了纳米金刚石的新结构,计划与政府和企业合作共同探索新型纳米金刚石的自组装系统,为量子计算机生产这一极具创新性且成本不高的新型元件。 这种新结构包含一个氮原子和一个原子空位。它可以应用于室温条件下的量子计算、单光子传感器和无毒荧光生物标记。 金刚石由无数金刚石晶体组成,通常
科学家在纳米尺度下实现金刚石超弹性
纳米金刚石的超弹性变形及测量 4月20日,《科学》(Science)杂志报道了一项由中美科学家领导的国际科研团队对金刚石在纳米尺度下力学行为的重大发现:该项研究首次观测到在纳米级金刚石可承受前所未有的巨大形变且能恢复原状,而其中单晶纳米金刚石的局部弹性拉伸形变最大可以达到约百分之九,接近金刚
极硬材料合成再获突破-纳米孪晶金刚石硬度稳定超前
燕山大学教授田永君团队与吉林大学教授马琰铭和美国芝加哥大学教授王雁宾合作,继2013年合成出极硬纳米孪晶立方氮化硼之后再次取得突破,在高温高压下成功地合成出硬度两倍于天然金刚石的纳米孪晶结构金刚石块材。6月12日,研究成果在《自然》上发表。 天然金刚石一直被公认为自然界中最硬的材料。1955年
碳纳米催化剂在乙苯直接脱氢反应中活性基团的作用机制
近日,中国科学院大连化学物理研究所电镜技术研究组副研究员刘岳峰等与意大利科学院ICCOM研究所主任研究员Giuliano Giambastiani等合作,在非金属纳米碳催化剂表面活性基团作用机制的研究中取得新进展。合作团队以不同的sp2和sp3杂化比例的纳米金刚石为催化剂,研究了乙苯直接脱氢制苯乙烯
俄科学家发现利用改性纳米金刚石可快速检测水污染
俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心生物物理研究所的科学家证实,纳米级金刚石可用于检测水中苯酚类毒性和剧毒物质。此项发现使快速监测环境污染有了新方法。相关研究成果发表在《纳米科学与纳米技术杂志》(Journal of Nanoscience and Nanotechnology
抗菌材料研究新突破-纳米金刚石可短时间杀死细菌
德国不来梅大学近日报告说,该校研究人员参与的一个国际研究团队发现,纳米金刚石可像金属银、铜一样有效杀除细菌。 纳米金刚石直径约5纳米(1纳米等于10亿分之1米),约为细菌的二百分之一,可通过含碳化合物在高压容器中爆炸产生。这种灰褐色金刚石粉末在接受不同的热处理后,表面会形成不同的化学基团。
一款可永久封存物质高压状态“金刚石纳米高压舱”问世!
北京高压科学研究中心研究员曾桥石带领的国际研究团队合成了一种由金刚石构成的纳米压力舱,能够把物质的高压状态永久封存其中。高压态物质因此可以摆脱传统压力装置的束缚,如普通材料一样在常压条件下独立存在,从而扫除了高压态物质基础研究和广泛应用面临的一个主要障碍。该成果刊登在8月17日的《自然》杂志上。
美国罗切斯特大学发现纳米金刚石在光致发光领域的应用
近日,美国罗切斯特大学的研究人员首次在自由空间内的悬浮纳米金刚石上测量到光致发光所发射出的光束;该实验利用激光将纳米金刚石固置在空中,然后用另外一束激光照射金刚石,使之以定频形式发光。研究成果发表在Optics Letters上。 光学教授Nick Vamivakas领导了此次实验
催化反应仪简介
X-Cube是一款台式的连续流动化学反应系统,适用于高效,快速,安全的催化剂筛选,也可以进行加气反应及条件优化反应筛选。X-Cube利用获奖产品H-Cube®的优良技术,将反应底物和气体反应物有效地进行混合后在能够高达200℃及150bar的反应条件下进行连续流动反应。拥有高效率的微流动反
催化反应的特点
一种催化剂只能选择性地加速特定的反应,从而可能使化学反应朝着几个热力学可能的方向之一进行。催化剂与反应物处于同一相的称均相催化反应(Homogeneous Catalytic Reaction),处于不同相者称异相催化反应(或多相催化反应)(Heterogeneous Catalytic React
催化反应的原理
降低活化能在催化反应过程中,至少必须有一种反应物分子与催化剂发生了某种形式的化学作用。由于催化剂的介入,化学反应改变了进行途径,而新的反应途径需要的活化能较低,这就是催化得以提高化学反应速率的原因。例如,化学反应A+B→AB,所需活化能为E,在催化剂C参与下,反应按以下两步进行: [1] 催化示意图
金刚石膜应用
金刚石膜具有高硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、高稳定性、宽能隙和载流子高迁移率等优异性质和这些优异特性的组合,是一种在传统工业、军事、航天航空和高科技领域具有广泛应用前景的新材料,被称为是继石器时代、青铜器时代、钢铁时代、硅时代以来的第五代新材料,亦被称为是继塑料发明以来在材料科学领域
“种”金刚石记
■本报记者 张楠中国科学院大学2021年本科录取通知书曾被称为“最硬”通知书,皆因其中嵌着一块刻有校训“博学笃志、格物明德”的金刚石。这批刻有校训的金刚石,由中国科学院宁波材料技术与工程研究所(以下简称宁波材料所)制作完成。经过多年努力,该所成功打通了从理论探索到装备与工艺国产化,再到高品质大尺寸单
金刚石薄膜材料电化学传感可用于葡萄糖分子的检测
电化学生物传感器是一种将与特定生物识别单元反应而产生的化学信号转换为电学信号的技术,具有高灵敏度、快响应速度、低成本、小型便携等优点,在临床医学、环境检测和检验检疫等方面具有重要作用。高催化活性的金属氧化物识别单元是电化学生物传感技术的重要发展方向之一。然而,金属氧化物识别单元电导率低,严重阻碍
催化反应的基本介绍
在催化剂作用下进行的化学反应称为催化反应。化学反应中,反应分子原有的某些化学键,必须解离并形成新的化学键,这需要一定的活化能。在某些难以发生化学反应的体系中,加入有助于反应分子化学键重排的第三种物质(催化剂)其作用可降低反应的活化能,因而能加速化学反应和控制产物的选择性及立体规整性。
催化反应特点的介绍
一种催化剂只能选择性地加速特定的反应,从而可能使化学反应朝着几个热力学可能的方向之一进行。催化剂与反应物处于同一相的称均相催化反应(Homogeneous Catalytic Reaction),处于不同相者称异相催化反应(或多相催化反应)(Heterogeneous Catalytic Rea
催化反应特征的介绍
催化反应有四个基本特征,可以根据定义导出,对了解催化剂的功能很重要。 1、催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。要求开发新的化学反应催化剂时,首先要对反应进行热力学分析,看它是否是热力学上可行的反应。 2、催化剂只能加速反应趋于平衡,不能改变反应的平衡位置(平衡常数)。 3、催化剂对反应具