催化与表界面化学“十四五”发展规划概述

"催化与表界面化学"是国家自然科学基金委员会化学科学部学科重组后设立的学科领域之一.本文阐明了该学科的内涵和外延,介绍了催化与表界面化学学科"十四五"发展规划,内容主要包括学科发展规律和态势、发展现状与瓶颈以及目标和优先资助领域.     

从“精灵”到催化“多面手”的钴元素

钴因德语中“Kobold”一词而得名,从最早发现时的“精灵”到现在已成为催化“多面手”。回顾了钴元素的发现与得名过程以及钴元素在化学学科发展过程中的重要历史意义,介绍了钴元素作为催化剂的活性中心在清洁能源和绿色合成方面的相关应用。     

“二氧化铈催化研究进展专刊”前言

Ceria,which acts as a“star”among the metal-oxides,has established to be one of the most promising materials for chemical transformations and energy applications owing to its redox and acid–base properties.Ceria has become a key component in three-way catalytic converters,water-gas shift reaction,CO oxidation,methane combustion,and complex organic reactions.More importantly,introducing of other metals to ceria,tailoring the shape of the ceria,and reducing structure size of ceria,usually decrease the formation energy of oxygen vacancy(V?)and lead to unique catalytic performances.     

单原子催化:追寻催化领域的“圣杯”（英文）

在催化领域,“圣杯”反应是指对人类未来具有显著的科学、经济和环境可持续性价值的反应.这些反应利用地球上丰富易得的资源,如CH₄, H₂O, CO₂和N₂等,生产各种有价值的化工产品.尽管意义重大,但由于反应物的化学惰性和产物相对活泼的特点,反应的转化率通常较低,对目标产物的选择性较差.目前,降低“圣杯”反应的活化能垒仍然是一个巨大的挑战,需要开发新型催化剂来应对以上挑战.单原子催化剂(SAC)含有部分带电的金属单原子物种,具有明确的、可调的结构,是一类很有前途的负载型催化剂,不仅可以提升催化性能,也为深入了解反应机制和构效关系提供便利.本文总结和评价了SAC在五个“圣杯”反应中的最新应用.围绕甲烷活化,介绍了甲烷温和氧化制甲醇和无氧甲烷偶联两类反应.热催化甲烷氧化通常需要引入共还原剂来提升催化活性,因此所采用的SAC通过多位点协同作用,实现串联催化过程以有效活化甲烷;而光催化过程则可在无共还原剂的情况下,通过不同单原子金属位点(如Au, Pd, Fe, W)与水或O₂的作用,产...     

实验教学中“度”与“导”的艺术

实验是化学教师的基本授课手段, 是培养学生形成科学的思维方式、掌握科学的研究方法的有效途径。实验教学中如何既重“技能训练”, 又要突出“创新能力的培养” ? 我认为, 关键是要在化学实验教学中把握好“度”与“导”, 下面就其中的艺术谈谈自己的认识。     

催化与分形

催化与分形唐颐（复旦大学化学系上海２００４３３）催化材料品种繁多，大部分是物理结构复杂的多孔高表面物质，如何科学地描述其繁杂的构型，从分子水平上准确地了解催化材料及其性能是一项极其重要的工作。８０年代初，Ｍａｎ－ｄｅｌｂｏｒｔ［１，２］提出了自然界许...     

缺陷与催化

催化技术在现代工业生产和日常生活中发挥着举足轻重的作用,开发高效的催化剂是催化领域重要的研究方向。近些年来,许多研究发现催化剂的缺陷对其催化活性有着重要的影响,同时各种各样的缺陷催化剂也被开发出来。尽管如此,缺陷与催化活性之间的关系仍有待厘清。本文围绕这一主题,分别介绍了固体缺陷化学的基础、催化剂中缺陷的类型、表征、可控构筑以及在催化中的作用和动态变化,最后进行总结和展望。希望通过本文阐明催化剂缺陷化学研究的起源与发展,强调缺陷对催化的重要性,为今后高效催化剂的进一步开发与机理研究提供指导。     

催化湿式氧化中铜基催化剂的流失与控制

 制备了催化湿式氧化处理有机废水用铜基催化剂，并用XRD，XRF和TG－DTG等手段对催化剂进行了表征，对催化剂及其前驱体的组成和结构进行了分析鉴定．结果表明，由类水滑石结构的前驱体焙烧得到的催化剂Cu－Al－Zn－O，其活性组分铜的流失得到了控制；在氧化降解苯酚、十二烷基苯磺酸钠和磺基水杨酸时，在初始氧分压0．5MPa和160～220℃的反应条件下，催化剂活性组分铜的流失量小于0．3mg／L．对催化剂活性组分不易流失的原因进行了理论解释和计算．     

“二氧化铈催化研究进展专刊”前言（英文）

<正>Ceria, which acts as a "star" among the metal-oxides, has established to be one of the most promising materials for chemical transformations and energy applications owing to its redox and acid–base properties. Ceria has become a key component in three-way catalytic converters, water-gas shift reaction, CO oxidation, methane combustion, and complex organic reactions. More importantly, introducing of other metals to ceria, tailoring the shape of the ceria, and reducing     

聚丙烯“催化合金”组成对结晶行为的影响

用示差扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了聚丙烯“催化合金”(PP-cats)组成对等温结晶行为与动力学的影响,并与等规聚丙烯(iPP)进行比较.结果表明,与纯PP相比较,PP-cats的平衡熔融温度明显下降,表明PP-cats中作为主要组分的丙烯均聚物和乙丙无规共聚物之间存在较强的相互作用.PP-cats的结晶初期动力学可用Avrami模型很好地描述,结晶过程均为预先成核和三维生长方式.PP-cats的结晶速率随体系中乙丙共聚物含量的增加而增大,而PP-cats的晶体生长速率随体系中乙丙共聚物含量的增加而减小.由于PP-cats熔体的粘度远高于纯PP,使得PP-cats中PP分子链运动能力降低,导致了PP-cats较低的晶体生长速率.此外,与纯PP相比,PP-cats的成核密度大幅度提高,被认为是PP-cats具有快的结晶速率的主要原因.     

“沸石分子筛及催化”专刊前言（英文）

<正>Zeolites are crystalline microporous materials with regular channels and cages of molecular size.Due to their unique structures and acidic properties,they have been widely used in the petrochemical and chemical industries since the late 1950s.Zeolites have been used as catalysts,for instance,in fluid catalytic cracking and hydrocracking.Faujasites were the first molecular sieves applied for cata-     

稀土催化聚丁二烯“氚数均分子量”的研究

本文应用示踪原子氚醇淬灭法,测出用多种稀土催化剂制得的聚丁二烯之“氚数均分子量”,并对稀土催化聚丁二烯氚数均分子量随转化率变化关系进行了讨论。本文还对某些稀土聚丁二烯氚数均分子量与渗透压法测定的数均分子量作了比较,其数值很相近,从而认为氚醇淬灭法有可能作为测定某些稀土聚丁二烯数均分子量的一种方法。     

环境空气中臭氧的催化消除

在涂有γ-Al2O3的蜂窝陶瓷上担载贵金属,以过渡金属氧化物作助剂,通过改变助剂含量及焙烧温度,寻找较佳的催化剂组成和制备条件,对活性较好的nM/MnO2/γ-Al2O3-蜂窝陶瓷和MnO2/C进行了较详细的考察.     

催化光度法测定肉制品中亚硝酸盐

基于亚硝酸根在稀磷酸溶液中催化文思蓝－氰钾氧化还原反应,建立了微量ＮＯ＾－２的催化光度法。在最大吸收波长６１０ｎｍ处,ＮＯ＾－２在０－３．０μｇ／２５ｍｌ范围内呈线性关系,检出下限为３．５１＊１０＾－９ｇ．ｍｌ＾－１。方法用于肉制品中ＮＯ＾－２的测定。结果满意,且与国家标准方法结果相符。     

催化比色法测定饲料中碘含量

用硫氰化铁-亚硝酸盐催化比色法测定饲料中的碘含量,具有快速、简便、灵敏和准确等特点,而且共存离子的干扰较小,测定过程中不涉及剧毒的化学试剂,避免一般方法中复杂的操作和特殊的蒸馏装置。在含适量亚硝酸盐的稀硝酸溶液中,碘化物的存在可加快硫氰化铁的褪色速度,其吸光度的减少与碘离子的     

均相催化(中)

1,3-二烯烃的齐聚本章将讨论过渡会属催化反应机理的研究方法,并以1,3-二烯烃的镍和钯的络合物作为催化剂为例,如丁二烯的环化三聚、丁二烯的环化二聚和丁二烯与甲醇的调聚。机理研究至少要依据三个方面的信息: 1.产物分析不仅要根据其组成,而且要考虑产物的立体化学。 2,动力学数据由此可提供催化循环中反应速度控制步骤的信息。但是,在均相催化中,反应物(如烯烃)往往与金属有轻度的络合。 3.模型络合物的研究模型络合物应该要和有关的催化反应具有同样的     

中西哲学会通视域中的 “内在超越”与“天人合一”

“内在超越”和“天人合一”都是中国哲学中的重要学说,也是标志中国哲学区别于西方哲学的重要范畴,二者有内在的相通之处。采用“解神话”视角来审视“内在超越”和“天人合一”学说,可以把二者理解为从原始神话到哲学范畴的转化过程,其基本内涵是抽象的本原如何贯通于万物、社会和人性。通过“人在世界之中”“人是万物的尺度”和“人为自身设定理念”这三个基本命题构造的自然主义和人本主义的理论框架,可以实现“内在超越”和“天人合一”在现代语境中的转化,并且和西方的主客二分模式实现真正的会通。     

生物固氮与络合催化

现代科学的发展,越来越揭示了自然界的相互联系和内在统一的辩证本质,各种学科之间的相互渗透成为当代科学发展的巨大动力。在各学科交叉点上的突破,往往带动了原学科的发展。化学模拟生物固氮,就是在化学和生物学之间的一个活跃的生长点,正在酝酿着一个重要的突破,并且必将有力地推动络合催化研究的前进。工业上使用铁催化剂生产合成氨,这是催化工艺发展的一个里程碑,但它至今还需要高温高压和高纯度的氮气和氢气。六十多年来进行了大量努力,希望能在温和条件下实现氨的合成,至今未奏效。然而自     

双金属纳米材料与催化

双金属纳米材料作为工业上少见的一类催化剂材料,在合成过程中可通过对其组成、结构晶粒大小尺寸的调控,实现其催化性能的合理调控,因此,近年来备受催化材料化学领域科技工作者的广泛关注.随着纳米材料调控合成方面的技术进步,具有均一小尺寸可控结构的纳米材料对于制备高效催化剂材料和研究催化反应机理具有重要的意义.结合纳米技术探索开发设计新型的双金属纳米催化剂材料颇具挑战性.本文围绕双金属纳米催化剂的合成、结构及其相关催化性能,从不同的双金属纳米催化剂出发,对催化剂的性能提高、催化机理研究的若干问题和分析手段及方法在催化研究中的进展发表一点初浅认识.