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

“催化可塑性”赋予金属铋全新用途

美国特拉华大学研究小组在最新一期美国化学学会期刊《催化》上发表研究报告称,他们发现了金属铋的一种全新特性,使其可作为催化剂将二氧化碳(CO2)转化为液体燃料和工业化学品。研究人员称,这一新发现有助于减少CO2排放,并提供一种可持续的燃料生产手段。该研究由特拉华大学化学与生物化学系教授乔尔·罗森塔尔带

为什么许多过渡金属能做催化剂

过渡金属做催化剂原因因为过度金属有d轨道电子,或者有空的d轨道,在化学反应中可以提供空轨道充当亲电试剂,或者提供孤对电子充当亲核试剂,形成中间产物,降低反应活化能,促进反应进行.过渡金属催化剂特点①过渡金属氧化物中的金属阳离子的d电子层容易失去电子或夺取电子,具有较强的氧化还原性能。②过渡金属氧化物

新型配体可促进丰产金属催化羰基偶联反应

近日,华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心教授陈宜峰课题组在丰产过渡金属镍催化的常压一氧化碳气体参与的羰基化反应研究中取得新进展,实现了非活化二级烷基卤化物的羰基Negishi交叉偶联反应。相关成果在线发表于《美国化学会志》。酮是天然产物、药物和材料中广泛存在的重要官能团

中科院王中林推出新催化机制:接触电致催化

北京纳米能源与系统研究所王中林团队推出全新催化机制——接触电致催化。 1月13日,在中国科学院北京纳米能源与系统研究所(简称,纳米能源所)重大原创成果发布会上,纳米能源所所长、首席科学家王中林及其团队提出了一种全新催化机制——接触电致催化。该成果利用材料间接触起电(摩擦起电)引起的电子转移,作为

金属所制备多种复合结构的锰氧化物纳米复合薄膜

  最近,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室磁性材料与磁学研究部王占杰课题组,采用脉冲激光沉积方法,通过自组装生长模式,制备了多种复合结构的锰氧化物纳米复合薄膜;通过控制锰氧化物纳米复合薄膜的微结构,实现了温度区域可调的巨大的低场磁电阻效应。其中,具有棋盘状纳米结构的复合薄膜在室温附

如何判断过渡金属氧化物的酸性、碱性、两性

从原理上看,正离子中,能且仅能电离出质子的就是酸,阴离子中,能且仅能电离出氢氧根的是碱.当然,还存在其他判断方式,比如给出质子的是酸,能吸收质子的是碱,或者给出电子的是碱,吸收电子的是酸.从化学是来做一般判断,非金属性强的非金属氢化物,或者氧化物的水化产物是酸,金属性强的金属氧化物的水化产物是碱,而

脂肪酶催化机制是怎么样的?

脂肪酶具有油-水界面的亲和力,能在油-水界面上高速率的催化水解不溶于水的脂类物质;脂肪酶作用在体系的亲水-疏水界面层,这也是区别于酯酶的一个特征。来源不同的脂肪酶,在氨基酸序列上可能存在较大差异,但其三级结构却非常相似。脂肪酶的活性部位残基由丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸组成,属于丝氨酸蛋白酶类。肪酶的催

合成酶的催化反应机制和过程

合成酶:将伴随三磷酸腺苷(ATP)的分解而催化合成反应的酶称为合成酶。这个过程中,ATP分解为ADP与正磷酸或AMP与焦磷酸。催化反应的机制如下:A + B + ATP ←→ A·B + ADP + Pi 或A + B + ATP ←→ A·B + AMP + PPi比如,氨酰tRNA合成酶就属于此

如何提高过渡金属硫化物的催化性能

金属硫化物通常是半导体或绝缘体,金属单质是导体,它们作为催化剂的加氢机理不同,反应条件也不同,金属硫化物作为催化剂在加氢反应中通常需要高压,条件相对要苛刻,金属单质(镍、铂、钯)加氢活性很高,一般要求条件比较温和。此外,常用的过渡金属硫化物一般是由氧化物硫化得到的,常用的过渡金属单质不容易硫化,发生

基于过渡金属催化脱羧的交叉偶联反应研究获进展

  联芳烃化合物普遍存在于天然产物、药物和有机功能材料的结构骨架之中,以廉价易得、易于控制的原料出发,经过简洁方便的路径合成联芳烃化合物吸引了众多化学工作者的关注。  在国家重大科学问题导向项目、国家自然科学基金重点项目和中科院重要方向项目的资助下,中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室

原位增强金属载体相互作用影响醇的催化转化

  ACS Catal.:原位增强金属-载体相互作用影响醇的催化转化  催化界已经对强金属-载体相互作用(SMSIs)和催化剂失活进行了数十年的深入研究。SMSIs在负载型金属氧化物中的促进作用通常与高温(>500°C)下的H2处理有关,催化剂失活通常归因于烧结、活性金属的浸出、金属的过氧化以及反应

我国利用石墨炔实现零价金属原子催化的突破

  在国家自然科学基金委员会重大项目资助下,中国科学院化学研究所石墨炔研究团队建立了原子催化的新理念,改变了传统的催化观念,实现了该领域至今没破的难题。研究成果以“Anchoring zero valence single atoms of nickel and iron on graphdiyne

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属磷化物

金属磷化物与普通金属化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性,其具有较高的机械强度、导电性和化学稳定性。不同于碳化物和氮化物相对简单的晶体结构(如面心立方、密堆六方或简单六方),由于磷原子的半径大(0.109 nm),磷化物的晶体结构是三斜。磷化物中斜方构造子与硫化物类似,但金属

碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化应用获进展

  电催化剂在未来清洁能源转换与存储装置中有着重要应用,之前的大量研究通过热解法在碳基材料中引入金属组分与氮的掺杂来提高电催化活性。然而,金属有多种存在形式,且其形成及催化作用始终存在争议。  近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员施剑林与陈航榕带领的课题组在碳基电催化剂中金属位点的可控合成与电催化

我国学者通过金属铋成功制备电催化合成氨的新型催化剂

  近日,张江实验室上海光源科学中心司锐研究员与北京理工大学殷安翔教授课题组、北京大学张亚文教授/严纯华课题组合作,依托上海光源BL14W1线站,利用原位XAFS探测技术,在非贵金属催化剂提升电化学合成氨技术方面取得了重要进展,相关研究结果以“Promoting nitrogen electrore

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

sp杂化氮掺杂的石墨炔!非金属催化剂取代铂基催化剂

  燃料电池具有零污染、能量转化效率高、适用范围广泛等众多优点,使其成为最具前景的新型能源转化装置之一。燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)是一个动力学迟缓的过程,需要在催化剂的作用下才能输出有效的电流密度。传统的 ORR 催化剂主要为价格昂贵的铂类材料。在燃料电池发电系统中,燃料电池电堆成本占总成本

化物所根据OXZEO催化作用将碳资源转化为高值化学品

  近日,大连化物所碳基能源纳米材料研究组(DNL2102组)包信和院士、潘秀莲研究员团队在合成气转化OXZEO反应活性调控机制方面取得新进展,揭示了双功能催化剂金属氧化物表面配位不饱和金属位点对一氧化碳/氢气(CO/H2)的活化转化反应活性及路径的调控原理。  围绕OXZEO催化作用机制,科研人员

半胱氨酸蛋白酶催化机制介绍

半胱氨酸蛋白酶催化肽键水解的反应机制的xxx步是通过具有碱性侧链的相邻氨基酸(通常是组氨酸残基)使酶活性位点中的硫醇去质子化。下一步是去质子化半胱氨酸的阴离子硫对底物羰基碳的亲核攻击。在这一步中,底物的一个片段被释放出一个胺端,即蛋白酶中的组氨酸残基恢复到其去质子化形式,并形成将底物的新羧基末端连接

金属氧化物半导体材料的制备、微分析及应用研究

本论文以氧化锌稀磁半导体和纳米二氧化钛光催化剂材料为研究对象,针对目前这一领域需要解决的一些问题,将表面微分析技术应用于它们的研究。一方面,探求了制备条件与材料组成、微结构、形貌以及性能的关系;另一方面,研究了载体、外加磁场等对纳米二氧化钛光催化性质的影响,并成功制备了具有实际应用前景的新型阳离子聚

北理工在非贵金属催化领域取得重要进展

  近日,北京理工大学化工与环境学院杨智副教授课题组在其最近研究成果的基础上,设计并合成了新的铝二氢化合物。其催化炔、醇、胺、以及硫醇的硼氢化反应获得了很高的催化产率。相关成果最近发表在J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 2548(美国化学会会志,化学领域顶级期刊,IF=12.

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

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

非贵金属析氢催化剂研究获进展

  近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)与材料系双聘研究员陈乾旺课题组发现,氮掺杂石墨烯层包覆的合金粒子作为酸性条件下电解水制氢(HER)催化剂,表现出优异的性能和循环稳定性。相关研究成果以Non-precious alloy enca

科学家首次实现主族金属铝氧化还原催化

近日,南方科技大学(简称“南科大”)理学院化学系副教授刘柳团队在《自然》上发表最新研究成果,他们利用铝宾的“三位点双亲性”特征,首次实现了基于一价铝和三价铝的氧化还原催化反应。铝是地壳中含量最为丰富的金属元素之一,在元素周期表中位列第13号,其价层电子构型为3s23p1,极易失去三个电子形成稳定的三

双金属纳米簇催化剂“1+1>2”

  金(Au)是公认的惰性金属,但纳米金却具有很高的活性,是非常优异的催化剂。这就是其作为第四代催化剂的独特之处。金钯双金属纳米簇催化剂更可能高效实现氢气、氧气直接合成过氧化氢。在近日由北京化工大学主办的2013年首届中欧双金属纳米簇国际研讨会上,记者领略了双金属纳米簇催化剂的神奇之处。这种具有“1

丰产金属催化羰基化研究获新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512438.shtm近日,华东理工大学化学与分子工程学院教授陈宜峰课题组分别在《自然-通讯》和《中国化学》上发表论文,在线报道了课题组在丰产金属催化的羰基化研究工作的最新进展。过渡金属催化不饱和烃的碳金

高效非贵金属析氢电催化研究获进展

  复旦大学材料科学系吴仁兵、方方教授团队在高效非贵金属析氢电催化剂方面获新进展,相关研究成果近日发表于《先进材料》。  氢能作为一种原料丰富、燃烧值高、零污染的清洁能源,被科学家和大众寄予了很高的期望。要想发展氢能技术,不可或缺的一步就是把水通过电化学反应转换成氢气,但析氢反应所需过电位较高,需要

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,

我所揭示金属—分子筛类酶催化特性

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202207/t20220713_6476937.html  近日,我所低碳催化与工程研究部(DNL12)刘中民院士和魏迎旭研究员团队,与理论催化创新特区研究组(05T8组)肖建平研究员团队合作,在金属—分子筛局域结构和微环