选择性控制的配体工程在金团簇催化中的作用

金团簇表面的硫醇配体影响着团簇的催化性质,尤其是选择性.我们采用在真空条件下通过程序升温的方法逐渐剥除金团簇表面的硫醇配体来制备催化剂,利用透射电镜,红外光谱对催化剂结构进行表征,以硝基化合物催化还原反应为模型反应,详细研究了配体对催化活性和选择性的影响.研究发现因配体被剥离导致底物更容易接近团簇表面,最终使得反应转换率大幅升高.实验结果还表明金团簇催化剂催化不同官能团取代的底物显示了良好的官能团兼容性,有吸电子效应的硫配体使团簇表面带正电荷,进而避免苯胺衍生物的产生.     

水相中金纳米颗粒催化的醛基选择性氧化

本文开发了一种新型的用生物质淀粉保护的金纳米颗粒作为催化剂,选择性氧化醛基得到羧酸的方法. 在4-羟甲基苯甲醛的催化氧化中,金纳米颗粒对醛基表现出了压倒性的选择性,而醇羟基则保持不变. 该非均相催化体系由可溶解的催化剂和不溶解的底物构成. 金催化剂的制备、储存、和使用都在水相中. 反应条件优化之后,双氧水被证明是最佳的氧化剂,可以得到100%转化率. 此外,在不同官能团取代的醛衍生物中,金纳米颗粒也表现出了很好的普适性. 反应结束之后,有机组分被有机溶剂萃取,而金颗粒被保留在水中通过分液分离以回收使用.     

不同尺寸锐钛矿结构TiO2纳米晶的高压相变研究

本文利用溶胶-凝胶法合成出5.6 nm、8.6 nm和19.4 nm三种尺寸的锐钛矿结构TiO2纳米晶, 并利用金刚石对顶砧压机结合Raman光谱技术研究了尺寸效应对其在23 GPa高压下结构相变的影响。结果发现, 对于5.6 nm和8.6 nm的样品, 加压到23.2 GPa和22.5 GPa的压力时没有发生结构相变, 而是转变为无定型结构, 卸除压力后, 依然保持为无定型; 而19.4 nm的样品在约11.3 GPa时逐渐转变为单斜斜锆石结构, 在卸压后转变为α-PbO2结构。相对于块材, 尺寸越小, 相变压力越大。基于吉布斯自由能理论, 尺寸减小引起的表面能增大被认为是相变压力变大的主要原因。