我所发表“二维催化剂:从模型到应用”的综述文章
近日,我所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心(509组群)邓德会研究员团队发表了关于“二维催化剂:从模型到应用”的综述文章。该综述系统介绍了二维催化材料近年来在模型体系与实际应用中的研究进展,并对二维催化剂的设计策略、存在的挑战和未来发展方向做出了前瞻性的展望。二维材料由于其独特的表面结构和电子结构特性,近年来在多相催化研究中受到了广泛的关注。相比于块状或颗粒状的催化材料,二维催化材料具有更规整的结构,其表面充分暴露且易于调控,是研究催化剂在特定反应中构效关系的理想材料,总结二维催化材料从模型体系到实际应用的发展过程,对指导高效催化剂的开发与最终实现催化应用具有重要意义。邓德会团队长期致力于二维材料表界面调控及其在能源与环境小分子催化转化中的应用研究,取得了系列研究进展(Angew. Chem. Int. Ed.,2024;Nat. Commun.,2024;Nat. Catal.,2023;Nat. Commu......阅读全文
化学催化剂的定义
根据国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)的定义:催化剂指一种在不改变反应总标准吉布斯自由能变化的情况下提高反应速率的物质。这种作用称为催化作用,涉及催化剂的反应称为催化反应。催化剂催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化;它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样,具有高度的选择性(
生物催化剂的筛选
生物催化剂的广泛应用有赖于对大量生物分子的有效筛选和检验。不同菌株和不同酶的催化专一性、活力及稳定性有很大差异,因此有关菌种分离、筛选、选育等工作不可缺少。在实际工作中,要扩大生物催化剂的应用必须解决生物催化中的一些典型困难和操作上的限制,如温度、pH值、产物抑制、反应速度及处理的物料浓度等。要解决
什么是酶催化剂?
酶催化剂即指酶,是一类由生物体产生的具有高效和专一催化功能的蛋白质。酶催化剂和活细胞催化剂均可称为生物催化剂。在生物体内,酶参与催化几乎所有的物质转化过程,与生命活动有密切关系;在体外,也可作为催化剂进行工业生产。酶有很高的催化效率,在温和条件下(室温、常压、中性)极为有效,其催化效率为一般非生物催
催化剂的发现历史
催化剂最早由瑞典化学家贝采里乌斯发现。100多年前,有个魔术“神杯”的故事。有一天,瑞典化学家贝采里乌斯在化学实验室忙碌地进行着实验,傍晚,他的妻子玛利亚准备了酒菜宴请亲友,祝贺她的生日。贝采里乌斯沉浸在实验中,把这件事全忘了,直到玛丽亚把他从实验室拉出来,他才恍然大悟,匆忙地赶回家。一进屋,客人们
什么是碱催化剂?
复合碱可替代氢氧化钠(烧碱)工业纯碱(碳酸钠),它的优势在于价格要比烧碱和纯碱便宜很多,性价比也高很多。复合碱在处理污水方面的效率完全能代替氢氧化钠(烧碱),甚至比烧碱效果更好,而且用料更省。比如说处理一升的污水,复合碱的用量只是烧碱的二分之一多点。
生物催化剂的来源
目前,少数生物催化剂是从动植物组织中提取的,多数来自于微生物细胞。除真核生物和单细胞酵母(如从南极假丝酵母中得到了高效脂肪酶CALB)外,原核微生物是生物催化剂的主要来源。由于原核微生物(细菌和古生菌)是地球上出现最早和数量最多的生命形态,经历了漫长的演变后,许多微生物为适应“恶劣”环境而具有了非常
生物催化剂的应用
目前,生物催化工艺对化学工业已产生重大影响,全球酶市场规模约60亿美元。在传统方面,微生物和酶工艺已被用于生物衍生原料的制造,现在开始扩展到石油衍生材料领域,并且在有机药品合成及柴油微生物脱硫中得到广泛应用,在反应中作歧化剂。在生产手性小分子的药物及中间体时,生物转化和传统的化学方法最显著的区别就是
关于催化剂的简介
在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和质量在反应前后保持不变的物质,叫做催化剂。能加快反应速度的叫做正催化剂;能减慢反应速度的称为负催化剂或缓化剂。通常所说的催化剂是指正催化剂。常用的催化剂主要有金属、金属氧化物和无机酸等。催化剂一般具有选择性,能改变某一个或某一类型反应的速度。另外有些化学反
碱催化剂物化物性
细润的灰白色油泥状,呈强碱性。易溶于水,能溶于酸、甘油、糖或氯化铵的溶液中。溶于酸时释放大量的热。相对密度2.24,熔点5220C,其澄清的水溶液是无色无嗅的碱性液体,PH值12.4。为解决目前各类废水处理中使用烧碱成本较高、效果不理想和石灰用量大、泥渣多等问题,我司研发出新型废水处理专用复合碱(环
碱催化剂的定义
本身具有碱性(广义),并能起碱催化作用的物质。碱催化是指催化剂与反应物分子之间通过接受质子或给出电子对作用,形成活泼的负碳离子中间化合物(活化的主要方式),继而分解为产物的催化过程。碱金属、碱土金属和部分稀土元素的氧化物或盐是碱催化剂。分子筛主要是作酸催化剂,但有一定碱性,经离子交换后也可主要作碱催
二维材料再问鼎Science:看ORR活性如何提高一个数量级!
为什么要研究金属催化剂的应变? 应变可以改变金属的电子性质,从而增强电催化活性,是调整催化剂活性的有力策略。研究表明,即便是1%的微小应变,也可以使Pt纳米材料的ORR性能提高3倍以上。崔屹团队通过充放电控制催化剂应力的示意图/Science 概括地来说,通过应力调控金属纳米催化剂的晶格应力
铂催化剂模型上,烷烃解离反应诱导的伴随催化剂重组
ACS Catal.: 铂催化剂模型上,烷烃解离反应诱导的伴随催化剂重组 虽然有证据表明催化活性位点可以在反应条件下进行重组,但其提供最低激活势垒的最佳重组方式仍不清楚。本文用甲烷活化支持的Pt团簇,并通过在过渡状态下的团簇构型的显式采样表明,需要重要的重组才能达到最活跃的过渡状态。在C-H
南开发现可见光分解水催化材料设计规律
日前,南开大学周震教授及团队计算发现可见光分解水催化材料设计规律,同时在利用可见光分解水的催化材料研发方面取得突破性进展。此项研究对于利用太阳能分解水产生效能,应对能源危机和环境污染问题具有重要应用前景。 光解水指在阳光的照射下将水分解为氢气和氧气,是一种利用太阳能的有效方法。其中,光解水催化
我国学者在电催化领域取得重要研究进展
在国家自然科学基金项目(项目编号:21571135)等资助下,苏州大学黄小青教授与北京大学郭少军教授以及美国布鲁克海文国家实验室苏东教授合作,在电催化领域取得重要研究进展。相关研究成果以“Biaxially Strained PtPb/Pt Core/Shell Nanoplate Boosts
中国科大研制出全新水溶性小分子助催化剂
近日,中国科学技术大学教授吴长征研究组与张群研究组合作,研制出全新水溶性简单小分子助催化剂,使光催化产氢性能大幅提升,为摆脱目前广泛使用的贵金属助催化剂提供了新途径。该成果已在线发表于《自然—通讯》。 贵金属被广泛认为是提高太阳光光子能量利用效率的高效助催化剂,然而贵金属作为固体催化剂往往接触
半导体所等实现晶圆级高质量InAs纳米结构的维度调控
最近,国际期刊《纳米快报》(Nano Letters, DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04561)报道了中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室研究员赵建华团队与合作者在晶圆级高质量InAs纳米结构维度调控方面的最新研究成果。 InAs是一种重要的III-V
脱硝催化剂升级稀土基催化剂-可再生无需危废处置
“NOx(氮氧化物)入口平均浓度327.3mg/m3,NOx出口平均浓度15.55 mg/ m3,脱硝效率达到95.25%。”这是山东省茌平信源铝业有限公司6号机组的脱硝数据。记者了解到,公司实现了NOx超低排放,采用的不是传统的钒钛系脱硝催化剂,而是稀土基脱硝催化剂,这种催化剂可再生多次重复使
二维材料研发取得新成果
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/4/520587.shtm
二维液质杂质鉴定系统
制药企业QA/QC 部门的液相检测方法中会经常使用非挥发性缓冲盐流动相(如磷酸盐缓冲溶液),但当进行液质联用分析时,流动相必须转换为适合于ESI(APCI)的挥发性流动相。而改变流动相很多时候会使得杂质峰的保留时间发生变化,甚至湮没在主峰中,因此,需要耗时耗力摸索新的分析方法。 为解决
冷冻电镜二维图像分析
二维图像分析——颗粒图像的匹配与分类二维颗粒图像的分类是获取三维结构过程的第一步。对二维图像的分析包括两部分:颗粒图像的匹配和颗粒图像的分类。匹配的过程通常会对颗粒图像应用一些变换操作,通过关联函数去判断不同颗粒图像之间的相似程度。图像匹配的算法主要分为两种,即不依赖模型的方法和基于模型的方法,取决
二维材料家族添加全新成员
中国科学技术大学化学与材料科学学院吴长征教授实验课题组和武晓君教授理论计算课题组合作,成功实现非范德华力层状材料精准剥离,获得保持计量比的二维材料,为二维材料家族添加全新成员。该新二维材料展现出较之块材提升三个数量级的室温超离子导电行为。相关成果于日前在线发表在《自然•化学》杂志上。 近年来,
二维LC×LC耦合技术解析
近年来,关于二维液相色谱的研究和讨论日趋白热化。对于实验室的常规分析和研究工作来说,这种新技术的优势何在?在哪些地方仍有开发的需求?本文将对此予以详细解读。 生命科学各领域中分析的样品日趋复杂化,相应地也促进了环境分析的技术发展。科研人员于十几年前首次应用多组分分析方法检测目标分析物
芯片二维电泳分离
芯片毛细管电泳应用的成功促进了高速高效的芯片二维电泳技术的发展。对于多组分的复杂蛋白质样品,采用传统的一维分离方法通常无法满足要求,需要采用二维分离技术来提高分离效率,增加峰容量。与传统的毛细管电泳系统相比,在芯片上进行二维电泳分离,可以通过设计芯片通道结构实现通道的直接交叉或连通,而无需制作复杂的
二维液相系统是什么
二维液相色谱(2D—LC)是将分离机理不同而又相互独立的两支色谱柱串联起来构成的分离系统。样品经过第一维的色谱柱进入接口中,通过浓缩、捕集或切割后被切换进入第二维色谱柱及检测器中。二维液相色谱通常采用两种不同的分离机理分析样品,即利用样品的不同特性把复杂混合物(如肽)分成单一组分,这些特性包括分
二维共价有机框架/石墨烯复合薄膜材料制备研究获进展
研究析氢反应(HER)催化剂用于高效产氢有助于缓解能源危机、实现碳达峰和碳中和的战略目标。Pt/C被认为是高效的HER催化剂,然而,由于资源稀缺、成本高以及可能引起重金属污染,限制了其大规模应用。因此,开发可替代的非金属催化剂成为该领域的研究热点。二维有机框架薄膜材料是有机化合物通过共价键或配位
化学反应催化剂简介
在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和质量在反应前后保持不变的物质,叫做催化剂。能加快反应速度的叫做正催化剂;能减慢反应速度的称为负催化剂或缓化剂。通常所说的催化剂是指正催化剂。常用的催化剂主要有金属、金属氧化物和无机酸等。催化剂一般具有选择性,能改变某一个或某一类型反应的速度。另外有些化学反应因
化学反应催化剂简介
在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和质量在反应前后保持不变的物质,叫做催化剂。能加快反应速度的叫做正催化剂;能减慢反应速度的称为负催化剂或缓化剂。通常所说的催化剂是指正催化剂。常用的催化剂主要有金属、金属氧化物和无机酸等。催化剂一般具有选择性,能改变某一个或某一类型反应的速度。另外有些化学反应因
催化剂色谱仪类型
催化剂色谱仪类型有多种。1、按分离目的可分:化验室催化剂色谱仪和工业催化剂色谱仪。2、按分离动力学过程可分:催化剂迎头色谱仪、催化剂顶替色谱仪和催化剂洗脱色谱仪。3、按结构可分:台式催化剂色谱仪和落地式催化剂色谱仪。4、按功能可分:分析型催化剂色谱仪和制备型催化剂色谱仪。5、按色谱柱形状可分:催化剂
碱催化剂的化学特性
1. 别名:代用碱(水处理专用)2. 主要成分:Ca(OH)2、活性白泥、硅藻土、活性碳、饱和碱溶液;3. 生产方法:以天然矿物质为主要原料、经物化加工、激化活化改性、应用高新技术强化改型后与其它无机碱充分复合消化后分级粉碎、过筛而成的具有稳定结构和性能的新型碱性絮凝沉降剂。4. 物化物性:细润的灰
化学反应催化剂简介
在化学反应中能改变反应速度而本身的组成和质量在反应前后保持不变的物质,叫做催化剂。能加快反应速度的叫做正催化剂;能减慢反应速度的称为负催化剂或缓化剂。通常所说的催化剂是指正催化剂。常用的催化剂主要有金属、金属氧化物和无机酸等。催化剂一般具有选择性,能改变某一个或某一类型反应的速度。另外有些化学反应因