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(如正碳离子)反应有催化活性,还可用作载体或结构助催剂。主族金属氧化物催化剂为酸碱催化剂。过渡金属氧化物催化剂的金属离子有易变价的特性,广泛用于氧化、脱氢、加氢、聚合、合成等催化反应。实用氧化物催化剂,通常是在主催化剂中加入多种添加剂制成的多组分氧化物催化剂。金属氧化物很多是半导体,因此,能带概念被用来解释催化现象,电导率、逸出功等金属氧化物整体性质被用来解释催化活性,离子的 d电子组态、晶格氧特性、表面酸碱性等氧化物的局部性质也被用来解释催化活性。......阅读全文

金属/碳化硅光催化有机合成研究取得进展

  中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室研究员郭向云带领的研究团队与美国伊利诺伊大学香槟分校教授杨宏合作,采用能够响应可见光的立方型高比表面积碳化硅(SiC)为载体,利用金(Au)纳米颗粒的表面等离子体共振效应,设计出新型Au/SiC光催化体系,在室温常压和可见光照的条件下,成功实现ɑ,

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硼化物

与金属磷化物类似,金属硼化物材料也具有一定的HER催化活性,已获得研究人员的关注并进行研究。金属硼化物(及其合金)可以简单的通过金属卤化物和硼氢化盐溶液反应制备。例如,已对掺杂或纯非晶态硼化镍(Ni2B)在碱性介质中的HER电催化性能进行探索。最近,硼化钼(MoB)在酸性和碱性条件下均具有较好电催化

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属氮化物

金属氮化物(TMNs)具有独特的物理和化学性质。一方面,氮原子的加入改变了母体金属d带的性质,导致金属d带的收缩,使得TMNs的电子结构更类似于贵金属(如Pd和Pt)。另一方面,氮由于原子半径小可以嵌套在晶格的间隙中,所以金属原子的排列总是保持紧密堆积或接近紧密堆积,赋予了TMNs较高的电子导电率。

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属碳化物

1973年,R. B. Levy和M. Boudart发现由于碳化钨和铂具有相似的d带电子密度态,存在一定的类铂催化行为。上述开创性工作立即引起研究人员极大的兴趣,同时开展了以取代高成本贵金属催化剂为目的的金属碳化物研究。金属碳化物耐腐蚀、稳定性好、机械强度高,其电催化寿命较长。除碳化钨外,许多研究

我国学者发现贵金属和空位对重金属离子的协同催化作用

  近期,智能所黄行九研究员研究小组发现纳米复合材料中贵金属和空位对重金属离子产生的协同催化作用。小组成员利用Au/N-deficient-C3N4修饰玻碳电极实现了水中微污染物Pb(II)的高灵敏、高选择性检测。  纳米材料修饰电极对痕量重金属离子的定性定量分析是目前环境分析领域研究热点之一。石墨

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硒化物

硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素,硫在第三周期,硒在第四周期。因此这两个元素不仅一些有相似之处,也有不同点。类似的是,它们最外层都有6个电子和相似的氧化数。元素的最外层电子排布往往决定了这些元素形成的化合物的化学性质,这意味着相对于金属硫化物,金属硒化物对HER也有相似的活性。随着对

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属硫化物

功能仿生催化剂的开发是一个重要的进展,为大规模可持续的氢气生产开辟了道路。尽管自然界存在的固氮酶和氢化酶可以催化析氢反应,但是酶基器件难以为高水平的氢气生产做出重大贡献。这些精妙的生物催化剂具有出色的催化选择性,能够在自然环境中运作,但在极端条件下(如强酸性和碱性介质)将迅速失活。受到固氮酶和氢化酶

过程所和纳米中心复合氧化物对苯的催化去除研究获进展

  挥发性有机化合物(VOCs)是引起室内和室外空气污染最主要的组分之一,它们容易引起人体致癌并诱发病变,并且对环境的危害也非常明显,如臭氧层的破坏和光化学烟雾前驱体的形成等。苯、甲苯和二甲苯(BTX)作为VOCs最主要的组分存在于人们的衣食住行当中,由于其自身具有巨大的毒性而受到广泛关注,因此减少

锌铁双氧化物类芬顿催化剂反应路径的调控新策略

  近日,化物所能源研究技术平台穆斯堡尔谱研究组(DNL2005组)王军虎研究员团队,通过可见光照实现了对锌铁双氧化物类芬顿催化剂反应机理的有效调控,为多相催化剂在类芬顿反应中反应路径从自由基到非自由基的转变提供了新策略。  各种无机阴离子或高浓度有机物对类芬顿反应中自由基基团的猝灭,限制了其在工业

镍催化二级膦氧化物的不对称烯丙基化反应

  过渡金属催化的1,4-加成、[2+2+2]、关环复分解、C-H键活化、N-杂环卡宾催化烯丙基烷基化和酰化反应,可广泛合成P-手性化合物(图1a)。二级膦与各种亲电试剂的直接偶联是一种更为直接的获得具有不同官能团的手性膦化合物的方法,如过渡金属催化烷基化、芳基化、1,4-和1,6-加成反应等(图1

研究揭示催化剂载体相互作用机制

  近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员包信和,研究员傅强团队在氧化物-氧化物、金属-氧化物界面作用研究中取得新进展,发现当氧化物载体与氧化物催化剂相互作用强时,其与金属催化剂的相互作用则相对较弱,反之亦然。相关成果表在《美国化学会志》上。  金属氧化物作为催化活性组分和载体,在

金属氮化物在电化学催化当中的巨大潜力!

  催化剂材料在多数的电化学能源转化装置中都发挥着至关重要的作用,为高效的能量转化保驾护航。大气中无处不在的氧气是一类常见的氧化剂,因此氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)在能源设备中的应用极为广泛,如燃料电池、金属-空气电池等。目前,最常用的ORR催化剂依旧是P

金属纳米催化剂的动态分散研究取得新进展

近日,中国科学院大连化学物理研究研究员傅强团队在金属纳米催化剂的动态分散研究方面取得新进展,他们发现含水氧化性气氛可以诱导担载Cu纳米颗粒在室温下的自发氧化分散。相关成果发表在《自然-通讯》上。气氛诱导催化剂动态分散是多相催化中的一个重要现象,近年来傅强团队在该方向取得系列进展,发现反应气氛可以诱导

双金属接力催化的酰胺不对称转化研究进展

  中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学国家重点实验室王晓明课题组致力于研究多金属物种参与的反应体系,包括通过金属间电子传递、基团转移实现挑战性的转化过程和探究内在规律、仿酶的双多核金属催化剂的开发和金属团簇催化等。近日,受到前人关于金属铱催化酰胺,在硅烷存在条件下,可以将酰胺转化为亚胺或亚胺正

实现在单个金属粒子催化活性位的结构调控

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研究员李勇、研究员申文杰等与德国卡尔斯鲁厄理工学院汪跃民教授、上海应用物理研究所研究员姜政、中国科技大学李微雪教授等合作,在单个金属合金粒子催化加氢研究方面取得新进展。相关研究成果发表在《自然—通讯》。双金属合金催化剂具有可变的化学组成、可调的几何

电子诱导金属多肽的超分子组装、化学响应释放及其催化

  Electron-induced rapid crosslinking in supramolecular metal-peptide assembly and chemically responsive disaggregation for catalytic application    王

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

机制的化学反应构成的进步在催化和合成

最强大的工具来探索反应机理是研究动力学,因为的反应速率随反应条件是直接从反应机理。 第二个功能强大的工具是研究分子isotopically代替。 而同位素传授类似的反应性,有细微的差异,差异在于反应率作为函数的核质量了  在这个任务您将使用两个动力学和同位素效应提供信息的丙酮碘化在酸性水溶液的解决方

国家纳米中心在纳米毒性理论研究中取得系列进展

  无机纳米材料通过催化作用驱动细胞活性氧(H2O2,O2·-,O2等)发生化学转化,是其毒性等生物学效应的重要来源,由此开展抗菌、抗氧化、抗肿瘤等生物应用是纳米医学的重要课题。中国科学院国家纳米科学中心研究员高兴发团队长期用理论与模拟手段研究纳米材料催化活性氧转化的机制与规律,发展了纳米毒性预测理

研究发现光催化材料表面修饰及催化性能增强机制新进展

  大气中的氮氧化物(NOx,包括NO、NO2)是二次气溶胶形成的重要前体物。光催化技术借助光能激发形成的强氧化性物种氧化NOx,以降低其浓度、阻断其凝聚生成二次气溶胶的大气化学反应途径,具有广阔的应用前景。  近期,中国科学院地球环境研究所环境污染控制小组研究员黄宇团队聚焦NO光催化降解过程中的吸

德国发明新工艺-直接用金属氧化物制取合金

德国研究人员近日在最新一期英国《自然》杂志上报告说,他们发明了一种新的合金冶炼工艺,能一步到位将固态的金属氧化物制成块状合金。该技术不需要提炼金属后熔融、混合,有助减少温室气体排放,节约能源。德国马克斯·普朗克可持续材料研究所的研究人员以氢气代替碳作为还原剂,在远低于金属熔点的温度下提取金属并形成合

德国发明新工艺-直接用金属氧化物制取合金

德国研究人员近日在最新一期英国《自然》杂志上报告说,他们发明了一种新的合金冶炼工艺,能一步到位将固态的金属氧化物制成块状合金。该技术不需要提炼金属后熔融、混合,有助减少温室气体排放,节约能源。德国马克斯·普朗克可持续材料研究所的研究人员以氢气代替碳作为还原剂,在远低于金属熔点的温度下提取金属并形成合

金属螯合层析(metal-chelate-chromatography)分离纯化超氧化物歧

[原理] 金属螯合层析是利用固定相偶联的配基——亚氨基二乙酸(IDA)及金属离子发生螯合作用,该金属离子又与蛋白分子中的某些含有巯基或咪唑基的氨基酸结合。 金属螯合层析主要分为3个阶段:第一阶段是螯合介质与二价金属离子作用生成金属螯合介质;第二阶段是在一定的条件下金属螯合介质与被

单原子催化剂锚定机制研究获进展

氧化物负载的贵金属催化剂是多相催化剂中被广泛应用的催化剂。金属与载体之间的强相互作用以及载体表面缺陷通常被认为是贵金属原子锚定在可还原氧化物(TiO2、CeO2)载体表面的关键因素。中国科学院城市环境研究所贺泓院士团队,联合昆明理工大学宁平与李凯团队、香港城市大学曾晓成团队、美国宾夕法尼亚大学Jos

金属钝化膜击破机制研究取得进展

  中国科学院金属研究所固体原子像研究部研究员马秀良、副研究员张波和博士王静等人组成的介质条件下材料电子显微学研究小组在原子尺度下直接获得金属表面超薄钝化膜的剖面显微图像,并揭示了氯离子击破钝化膜的作用机制。7月2日,英国《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了该项研究

化物所包信和院士团队完成纳米团簇阵列构建

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纳米与界面催化研究组(502组)包信和院士、傅强研究员和宁艳晓副研究员团队在负载纳米团簇催化剂的结构控制和微观表征方面取得新进展,利用金属—氧化物相互作用调控金属纳米团簇的尺寸与稳定性,揭示了载体氧化物表面氧原子p-带中心可用于定量描述金属—氧

过氧化物酶体的功能和反应机制

功能:(1)使毒性物质失活过氧化物酶体这种作用是过氧化氢酶利用过氧化氢氧化各种底物, 如酚、甲酸、甲醛和乙醇等,氧化的结果使这些有毒性的物质变成无毒性的物质,同时也使H2O2进一步转变成无毒的H2O。这种解毒作用对于肝、肾特别重要, 例如人们饮入的乙醇几乎有25%是以这种方式被氧化成乙醛的,从而解除

大连化物所在金属载体强相互作用研究中取得新进展

   近日,大连化物所傅强研究员和包信和院士研究团队成功地将金属-载体强相互作用(SMSI)拓展并应用到金属/碳化物催化体系,证明了该作用对于设计高效碳化物基催化材料的重要作用。相关研究结果发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc.)上。  金属-载体强相互作用(Strong Met

大连化物所在金属载体强相互作用研究中取得新进展

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锂电池的相关材料过渡性金属嵌锂氧化物介绍

  LiCoO2是最常用的正极材料,它属于a-NaFe()结构,工作电压为3.5-4.2V,理论比容量为274mA.h/g,正常充放电时锂的利用率为55°-60%1211,合成方法是将锂源(例如L12CO3)和钴源(例如COCO3)按摩尔比1:1混合,在空气中灼烧700-850℃[22]。为了使Li