二维材料限域单原子催化剂研究进展

近年来,单一原子或单一位点催化剂因其独特的结构和电子特性受到催化研究人员的广泛关注.目前,多种无机固体材料被用作限域该类单原子催化剂,包括传统的金属氧化物、沸石分子筛以及金属有机框架配合物等.载体的性质会显著地影响单原子的催化性能,因此具有独特物理化学性质的二维材料无疑是限域单原子的一类理想介质,并逐渐引起了人们在该领域的研究兴趣.二维材料兴起于石墨烯的成功剥离,随后其他类似物如氮化硼、氮化碳以及二硫化钼等蓬勃发展起来.结构简单明确且性质独特的二维材料自身就是一类新颖的催化剂,其与单原子的结合将会为催化带来更多新的可能.二维材料限域单原子催化剂的潜在优势如下:(1)二维材料独特的电子结构对单原子中心的电子特性有显著的调变作用,使其催化性能更为独特;(2)二维材料通常具有巨大的比表面积,这允许其锚定更多的单原子从而显著提高其活性位密度;(3)单原子层二维材料有利于反应物分子从双向接触其表面限域的单原子位点,增加碰撞几率并降低传质阻力;(4)二维材料限域单原子催化剂可被视为理想的模型催化剂,其结构均一的活性中心有利于催化剂构效关系的研究;(5)二维材料限域的单原子能够反过来促进或激活二维材料的本征催化活性.在这里,我们总结了二维材料限域单原子催化剂的最新进展,其中二维材料主要涉及石墨烯、氮化碳和硫化钼.我们围绕在二维材料限域单原子催化剂中什么是真正的活性位点及其如何协同催化等问题进行了讨论,进而展望了二维材料限域单原子催化剂的应用前景和挑战.     

辐射状钯纳米花的可控合成及其电催化性能的研究

水体系中,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和L-精氨酸为表面活性剂,抗坏血酸还原PdCl42-,制得了直径范围在50~80 nm之间的辐射状钯纳米花.实验表明,CTAB和L-精氨酸对辐射状钯纳米花的形成起着协同作用.此外,还研究了辐射状钯纳米花对甲酸氧化的电催化活性.在0.5 mol/L H2SO4+0.5 mol/L HCOOH溶液中的循环伏安结果表明,辐射状钯纳米花修饰电极在酸性溶液中电催化氧化甲酸的峰电流密度约为101 mA/mg,明显优于实心钯纳米粒子修饰的电极(峰电流密度为50 mA/mg),且表现出较高的稳定性.     

气相色谱-质谱法测定甲基叔丁基醚中共存化合物的含量

用DB-624毛细管色谱柱分离了由甲醇和丁烯混合物反应所生成的甲基叔丁基醚(以下简写作MtBE)共存的杂质化合物,并用气相色谱-质谱联用法予以鉴别和测定。测定中采用峰面积归一化法,总共测得包括MtBE本身在内的66种化合物,并给出了它们的相对含量。并对其中部分杂质化合物的形成机理也作了探讨。     

多孔硅的模板限制镁热还原法制备及性能

采用一种基于气-固反应机制的模板限制镁热还原法,以SiO2气凝胶为模板在低温(650℃)下制备出一种高比表面积纳米多孔硅材料.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)和比表面积(BET)分析等表征手段对样品的成分、物相结构、微观形貌和孔结构进行分析,并初步研究了材料的光学特性和电化学性能.结果表明,产物为纳米硅晶体颗粒组成的多孔结构,保留了与原始气凝胶模板相似的微观形貌,比表面积高达602 m2·g-1.该材料在室温下表现出显著的红光光致发光特性,且具有较高的储锂容量和较好的嵌入/脱出锂性能.     

季铵盐与醛或羧酸的无金属酯化反应研究（英文）

在无金属催化条件下,多种醛或羧酸与季铵盐选择性地发生酯化反应合成酯.提出了可能反应机理包括醛转化为羧酸的自由基机理过程及季铵盐的C—N键断裂生成碘代烃的过程.     

纳米金催化(杂环)芳基酯与卤代烷经由C—O键活化的酯交换反应（英文）

报道了一种纳米金催化(杂环)芳基酯与卤代烷经由C—O键活化的酯交换反应.在一系列负载金纳米颗粒和钯纳米颗粒催化剂中,粒径为3.63nm,负载量为3wt%的Au/γ-Al_2O_3催化剂表现出最佳催化活性.该催化剂重复使用五次后仍表现出较高活性.对反应前后催化剂的X射线光电子能谱(XPS)分析表明,该反应可能是通过以Au~0为始态的催化循环来进行的.     

缔合液体声学及粘弹性质的布里渊散射测试

缔合液体是日常生活和工业生产过程中的常见媒介之一,而声学和粘弹性质是其十分重要的基础性质之一。为此,本文作者将布里渊散射测试方法用于纯水和甘油两种代表性缔合液体不同温度下的声学和粘弹性质的测试,在180°背散射几何设置下测得了完整布里渊散射谱图。在构建系统理论描述的基础上,计算获得了它们的声速、声吸收系数和剪切粘度等参数值,从而进一步分析得到温度变化对液体材料声学性质及剪切粘度的影响。     

Pd（Ⅱ）／γ—Al2O3催化有机锡试剂和酰氯偶联反应的研究

有机锡试剂制备容易,活性适中,在钯的催化下和酰氯偶联,可以合成带有活性官能团的羰基化合物,因而引起了人们的重视。但是偶联反应通常使用的催化剂是PhCH_2(PPh_3)_2PdCl、Pd(PPh_3)_4,其制备繁锁;Pd(PPh_3)_4在空气中不稳定,易氧化;偶联反应结束后,钯以金属晶体析出,不能重复使用。因而,实际应用受到了限制。负载型钯催化剂已广泛     

高效液相色谱法同时测定化妆品中9种4-羟基苯甲酸酯类防腐剂

建立同时测定化妆品中9种4-羟基苯甲酸酯类防腐剂的高效液相色谱法。样品经甲醇溶解,超声提取,使用Waters Symmtery C_(18)(2.1 mm×250 mm,5μm)色谱柱,用0.1%磷酸溶液–乙腈为流动相进行梯度洗脱,采用二极管阵列检测器进行检测,检测波长为254 nm,外标法定量。9种防腐剂的质量浓度在0.1~100μg/mL范围内与对应的色谱峰面积线性关系良好,相关系数为0.9993~0.9997,检出限为0.65~2.22μg/g,定量限为2.18~7.39μg/g。样品在25、50、250μg/g 3个加标水平时的平均回收率为95.73~104.06%,测定结果的相对标准偏差为0.58~5.28%(n=6)。该方法简单、准确、灵敏,可用于化妆品中9种4-羟基苯甲酸酯类防腐剂的测定。     

NH4F改性Mo/HZSM-5催化剂上的甲烷无氧芳构化反应:预处理温度影响的进一步研究

 进一步研究了HZSM-5分子筛的NH4F预处理温度对制得的Mo/HZSM-5催化剂的影响. X射线衍射和魔角旋转固体核磁共振(27Al MAS NMR)的表征结果表明, NH4F预处理后的HZSM-5分子筛上发生了部分脱铝,在 27Al MAS NMR谱中δ=-12.7 处出现了宽化峰,可归属为AlO6-xFx的特征峰. Mo/HZSM-5样品的NH3程序升温脱附与 27Al MAS NMR结果均表明, MoO3与经NH4F预处理的HZSM-5的相互作用增强,而且该作用随NH4F预处理温度的升高而加大. 经NH4F预处理的Mo/HZSM-5催化剂显示出良好的抗积碳性能,这不仅与载体B酸量的减少有关,而且与催化剂上MoCx/MoCxOy与载体B酸量的匹配有关.