金属所在纳米碳催化作用本质bt365体育在线投注方面取得进展     DATE: 2019-01-21 23:36

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合bt365体育在线投注与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。/ 更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的bt365体育在线投注型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院bt365体育在线投注生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属bt365体育在线投注机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以bt365体育在线投注生教育为主的独具特色的bt365体育在线投注型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的bt365体育在线投注型、创新型大学。

  纳米碳材料在烷烃的氧化脱氢等反应中展现出反应活性高、烯烃产物选择性高、催化活性保持时间长等优势,其作为一种可再生的环境友好催化剂,可以替代传统的金属及其氧化物催化剂直接应用于烷烃催化转化等相关反应中。经过近20年的发展,bt365体育在线投注者在纳米碳催化剂制备方法及其在不同催化体系中的应用等方面已经取得了显著进步,但是在分子或原子尺度上对纳米碳催化本质过程的解释,以及纳米碳催化剂本征活性的评价和比较等问题上仍不清楚。

  最近,中国科学院金属bt365体育在线投注所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料bt365体育在线投注部bt365体育在线投注员苏党生和博士齐伟领导的科研团队在该领域取得了新进展。利用自行设计搭建的乙苯氧化脱氢反应和活性中心滴定装置,通过有机小分子与纳米碳催化剂表面催化活性中心之间的原位高选择性化学反应(图1),bt365体育在线投注团队成功实现了反应条件下纳米碳材料本征催化活性和催化活性中心的定量(图2)。比较不同形貌的纳米碳催化材料本征活性可以发现,在较大尺寸范围内(石墨层弯曲半径大于5nm),纳米碳材料的微观形貌(如比表面积和石墨层弯曲半径等)对其本征催化活性的影响很小(图3)。原位化学滴定方法的建立首次成功实现了单次实验测定纳米碳催化剂本征活性的设想,为详尽的动力学分析纳米碳催化过程奠定了基础。对纳米碳催化剂本征活性的客观评价和比较结果是从分子尺度上认识纳米碳催化反应过程和纳米碳催化剂构效关系的关键。相关bt365体育在线投注成果以快讯形式发表于Angewandte Chemie International Edition杂志(DOI: 10.1002/anie.201505818)。

  多年来,苏党生团队一直致力于在本质上认识非金属纳米碳催化作用,他们在纳米碳催化烷烃氧化脱氢反应活性中心识别(Science, 2008, 322, 73;Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 14224)、催化剂对反应选择性的调控(Chem. Commun.2013, 49, 8151)以及纳米碳催化剂设计制备原则(Chem. Rev.2013, 113, 5782)等重要课题中取得了长足的进步,其bt365体育在线投注成果在非金属催化和纳米催化领域受到国内外同行的认可和肯定。

  上述bt365体育在线投注工作得到国家自然科学基金、中科院战略先导项目、金属所优秀学者、沈阳材料科学国家(联合)实验室创新项目和中科院青促会项目的支持。

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