快速廢掉化學武器的新化合物
美國武器儲備庫里等待銷毀的化學武器。 2013年,敘利亞軍方涉嫌將沙林毒氣火箭發射到叛軍控制的鎮子上,造成數百人死亡。經過外交家們的周旋,達成秘密協議,同意銷毀這些武器。之后,國際組織開始了一項危險的工作——銷毀這些武器。處理化學武器的一個障礙就是:溫濕環境很快就會將能夠廢掉其中致命化學物質的酶分解掉。現在,研究人員開發出一種極為穩定的化合物,這種化合物在幾分鐘之內就能夠將沙林之類神經性毒劑的活性阻斷。 為了制造出這種化合物,伊利諾斯州埃文斯頓市西北大學化學家奧馬爾·法哈(Omar Farha)和約瑟夫·赫普(Joseph Hupp)去大自然中尋找靈感。細菌產生一種叫做磷酸三酯酶(phosphotriesterase)的酶類,這種酶能夠以極快的速度阻斷某些殺蟲劑以及化學類神經性毒氣的活性,在數毫秒的時間內就能夠銷毀化學武器。但是,這樣的酶很不穩定,極易降解。這些化學家們開始重塑磷酸三酯酶分解化學毒素的機制,創造出一種人......閱讀全文
我國學者發現金屬納米催化劑尺寸效應
記者從中國科學技術大學獲悉,該校路軍嶺教授課題組與李微雪教授課題組合作,首次揭示了金屬納米催化劑中,幾何效應和電子效應各自對催化反應隨尺寸變化的調變規律,創造性地提出一種拆分剝離金屬顆粒幾何效應和電子效應的策略——金屬納米顆粒的“氧化物選擇性包裹”。在具有重要應用背景的鉑催化苯甲醇選擇性氧化到苯
金屬催化劑分別有哪幾種類型
在化學反應中只能用二氧化猛催化劑嗎?不一定催化劑是有選擇性的催化劑有兩種機理:1,催化劑在反應過程中參與反應,在反應完成之后被還原成原始的成分.例如:加熱分解高錳酸鉀的時候加入錳酸鉀.高錳酸鉀分解過程當中,錳酸鉀是參與反應的,具體方式不清楚.最后以錳酸鉀出現.反應前后催化劑形態變化,顆粒變粉末,粉末
電解水制氫催化劑非貴金屬介紹
構建電催化劑的元素。根據其物理和化學性質,大致將這些元素分為三組:①貴金屬鉑(Pt)——目前常見的貴金屬HER電催化劑;②用于構建非貴金屬電催化劑的過渡金屬元素,主要包括鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鉬(Mo)和鎢(W);③用于構建非貴金屬電催化劑的非金屬元素,主要包括硼(B)
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬磷化物
金屬磷化物與普通金屬化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性,其具有較高的機械強度、導電性和化學穩定性。不同于碳化物和氮化物相對簡單的晶體結構(如面心立方、密堆六方或簡單六方),由于磷原子的半徑大(0.109 nm),磷化物的晶體結構是三斜。磷化物中斜方構造子與硫化物類似,但金屬
“納米島”新策略穩定原子級分散金屬催化劑
北京時間2022年10月26日,中國科學技術大學(以下簡稱中國科大)教授曾杰課題組、華盛頓州立大學教授Yong Wang課題組、加利福尼亞大學戴維斯分校教授Bruce C. Gates課題組和亞利桑那州立大學教授劉景月課題組合作,在《自然》雜志上發表最新研究成果。他們提出了一種“納米島”策略并制備出
金屬氧化物催化劑設計方面取得新進展
近日,大連化學物理所碳資源小分子與氫能利用創新特區研究組(DNL19T3)孫劍、俞佳楓副研究員團隊利用火焰噴射法(Flame Spray Pyrolysis , FSP)的高溫淬火過程,將金屬氧化物中的晶格氧鎖定在亞穩態,從而大幅增強了晶格氧的活性,使CO氧化反應速率比傳統催化劑的反應提高了10
我國研發層狀多金屬柴油超深度脫硫催化劑
5月28日,中國科學院大連化學物理研究所(以下稱“大連化物所”)與陜西延長石油集團(以下稱 “延長石油”)的合作又開成果之花,開發的具有我國自主知識產權的應用于柴油超深度脫硫的層狀多金屬硫化物催化劑及工業化應用成果在北京通過中國石油和化學工業聯合會組織的成果鑒定。 鑒定委員會一致認為用于柴油超
“納米島”新策略穩定原子級分散金屬催化劑
人類的生產、生活都離不開化學反應,它關乎健康、環境、能源各個領域。其中,提高催化反應效率,提升催化劑耐久性,是化學科學的核心和關鍵,也是化學家不斷追求的目標。 北京時間2022年10月26日,中國科學技術大學(以下簡稱中國科大)教授曾杰課題組、華盛頓州立大學教授Yong Wang課題組、加利福
中國科大非貴金屬納米催化劑研制取得進展
近日,中國科學技術大學教授曾杰課題組在非貴金屬納米催化劑CuNi合金納米晶研制上取得新進展。研究人員通過在一步合成法中使用嗎啉硼烷作為還原劑,成功制備了CuNi合金八面體和立方體,并在A3偶聯反應中研究了CuNi合金晶面和組分與其催化性能之間的構效關系,實驗結果表明Cu50Ni50立方體的催化活
高指數晶面氧化鈷催化劑可替代貴金屬
近日,中科院金屬所與中科院寧波材料技術與工程所、中國工程物理研究院科研人員合作,利用碳包覆鈷磁性納米膠囊結構中缺陷石墨殼層的束縛作用,合成了富含高指數晶面的氧化鈷催化劑,在甲烷催化燃燒反應中體現出可替代貴金屬鈀、鉑的潛力。相關結果在線發表于《自然—通訊》。 研究人員通過原位氧化方法將碳包鈷納米
新研究!石墨炔基新型高效非金屬電催化劑
燃料電池是一種重要的新能源裝置,其中最新發展的金屬-空氣電池更是被寄予厚望。然而,金屬-空氣電池中陰極氧還原和正極氧析出反應動力學過程緩慢,需要大量的貴金屬催化劑,大大增加了電池的成本,阻礙了金屬-空氣電池的大規模商業化進程。中國科學院青島生物能源與過程研究所碳基材料與能源應用研究組,在制備高效
金屬所非金屬催化劑生長單壁碳納米管研究取得系列進展
最近,中科院金屬研究所科研人員對SiOx催化劑的狀態和單壁碳納米管(SWCNT)的生長機理進行了深入研究,在非金屬催化劑生長單壁碳納米管研究方面取得新進展。 SWCNT的發現被認為是納米科技的里程碑之一。SWCNT可看作是由單層石墨片卷曲而成的一維無縫管狀物。根據卷曲方式的不同
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬碳化物
1973年,R. B. Levy和M. Boudart發現由于碳化鎢和鉑具有相似的d帶電子密度態,存在一定的類鉑催化行為。上述開創性工作立即引起研究人員極大的興趣,同時開展了以取代高成本貴金屬催化劑為目的的金屬碳化物研究。金屬碳化物耐腐蝕、穩定性好、機械強度高,其電催化壽命較長。除碳化鎢外,許多研究
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬氮化物
金屬氮化物(TMNs)具有獨特的物理和化學性質。一方面,氮原子的加入改變了母體金屬d帶的性質,導致金屬d帶的收縮,使得TMNs的電子結構更類似于貴金屬(如Pd和Pt)。另一方面,氮由于原子半徑小可以嵌套在晶格的間隙中,所以金屬原子的排列總是保持緊密堆積或接近緊密堆積,賦予了TMNs較高的電子導電率。
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬硫化物
功能仿生催化劑的開發是一個重要的進展,為大規模可持續的氫氣生產開辟了道路。盡管自然界存在的固氮酶和氫化酶可以催化析氫反應,但是酶基器件難以為高水平的氫氣生產做出重大貢獻。這些精妙的生物催化劑具有出色的催化選擇性,能夠在自然環境中運作,但在極端條件下(如強酸性和堿性介質)將迅速失活。受到固氮酶和氫化酶
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬硼化物
與金屬磷化物類似,金屬硼化物材料也具有一定的HER催化活性,已獲得研究人員的關注并進行研究。金屬硼化物(及其合金)可以簡單的通過金屬鹵化物和硼氫化鹽溶液反應制備。例如,已對摻雜或純非晶態硼化鎳(Ni2B)在堿性介質中的HER電催化性能進行探索。最近,硼化鉬(MoB)在酸性和堿性條件下均具有較好電催化
電解水制氫中的非貴金屬催化劑之金屬硒化物
硒(Se)和硫(S)都是元素周期表VIA族的元素,硫在第三周期,硒在第四周期。因此這兩個元素不僅一些有相似之處,也有不同點。類似的是,它們最外層都有6個電子和相似的氧化數。元素的最外層電子排布往往決定了這些元素形成的化合物的化學性質,這意味著相對于金屬硫化物,金屬硒化物對HER也有相似的活性。隨著對
灰化中催化劑對化學元素的影響
?? 在許多情況下,灰化前將試樣和某些添加劑(所謂“灰化助劑”) 相混合則干灰化法更為有效。這些灰化助劑起著如下若干作用:(a)加速氧化作用;(b)防止一些組分揮發 (c)防止灰分組分與坩堝材料反應。 常用的添加劑是如硝酸或硝酸鹽等氧化劑。后者是以濃的水溶液形式加入的[在以硝酸鎂促使脂肪性物質氧化時
大連化物所過渡金屬催化劑調控與重組研究取得進展
近日,中科院大連化物所余正坤研究員研究組在過渡金屬催化劑調控與重組研究中取得重要進展,最新成果以通訊的形式發表在最近一期的《美國化學會志》上(J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8136-8137)。 碳-氫鍵活化是形成新化學鍵的重要途徑,過渡金屬催化的惰性碳-氫鍵活化是當前
科學家發明光驅動有機反應金屬催化劑
中國科學技術大學教授熊宇杰課題組設計了一類獨特的金屬鈀納米材料,同時具有高催化活性和太陽能利用特性,在光驅動有機加氫反應中展現出優異的催化性能,在室溫光照下即可達到70攝氏度加熱反應的催化轉化效率。該成果近日發表在《德國應用化學》上。 傳統的利用太陽能驅動化學反應路徑是基于半導體的光催化技術,
大連化物所高分散金屬催化劑研究取得新進展
中國科學院大連化學物理研究所研究員王曉東和中國科學院院士張濤領導的研究團隊長期致力于高分散金屬催化劑的研究與開發,近期取得新進展,首次制備出TiO2負載的亞納米Rh催化劑并發現該催化劑能夠在-50oC實現CO的完全氧化,首次實現了鉑族金屬在超低溫下CO的催化氧化。該工作獲得審稿人的一致高度評價,
制備高效、穩定的金屬空氣電池氧還原催化劑獲進展
? ? ?Fe1/NC的合成示意圖和結構表征圖? ? 課題組供圖? ? 近期,中科院青島生物能源與過程研究所研究員梁漢璞帶領的能源材料與納米催化研究組通過一種隔離錨定策略,制備了多孔氮摻雜碳負載的鐵單原子催化劑(Fe1/NC)。該方法利用D-葡萄糖、葡萄糖酸鋅和組氨酸來分散和錨定鐵原子。相關
電解水制氫:如何設計金屬碳化物催化劑?
金屬碳化物HER 氫氣是重要的清潔能源,具有來源廣、能量密度高、無污染等優點。電解水制氫是高效、綠色的制氫途徑,但嚴重依賴貴金屬Pt催化劑,亟需發展經濟、高效的非貴金屬電催化劑。過渡金屬碳化物具有類鉑的電子性質和催化行為,是一種潛在的析氫電催化劑。近年來,相關研究工作通過合理的設計策略,調控并
化學吸附儀(催化劑評價)IRMSTPD_MicrotracBEL簡介
儀器簡介:IRMS-TPD組要用于:1. 定性定量酸性催化劑中的B酸和L酸2. 汽車尾氣催化劑中的NOx 消除機理研究3. 貴金屬負載催化劑的CO脈沖吸附機理研究
大連化物所燃料電池催化劑的貴金屬替代研究取得突破
將氫氣直接高效轉化為可廣泛應用的電能,同時產生對人類生存環境友好的水分子,是未來先進可持續能源體系發展的重要目標。為了實現這一目標,作為重要能量轉換裝置的質子交換膜燃料電池將會發揮不可替代的作用,相關研究和開發受到了越來越高度的重視。然而,該類燃料電池中用于將空氣中氧分子高效還原
多元金屬納米顆粒管及復合納米催化劑的設計取得進展
中科大多元金屬納米顆粒管及復合納米催化劑的設計與制備取得系列進展 隨著環境意識的增強和對有限自然資源認識的加深,為了減少對化石能源等不可再生資源的依賴,燃料電池作為高效和低污染發電裝置研究受到高度關注和重視。但是,燃料電池催化劑成本高、反應活性低和穩定性差等缺點仍然嚴重制約其商業化和廣泛應用。
貴金屬催化劑催化吡啶及其衍生物的加氫反應
制備負載型高分散的納米貴金屬催化劑和含釕的雙金屬催化劑,并考察了催化劑對吡啶及其衍生物加氫反應的催化性能。?結果表明,5%釕炭催化劑對吡啶加氫反應的催化活性高于5%鈀炭和5%鉑炭,在100度,3.0Mpa,1小時和 釕/吡啶摩爾比2.5/1000的條件下,5%釕炭催化吡啶加氫的轉化率大于99.9
青島能源所在非貴金屬電催化劑研究中取得系列進展
貴金屬催化劑(如鉑,Pt)具有很高的催化活性,是電化學能量轉換與儲能過程的核心材料,但高昂的成本限制了其在產業化中的廣泛應用。近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所仿生能源系統團隊負責人崔光磊等,對金屬氮化物(TiN、MoN等)、氧化石墨烯等非貴金屬納米結構材料進行了系列研究,成
廈大高指數晶面金屬納米催化劑研究取得新進展
近日,廈門大學化學化工學院孫世剛課題組在高指數晶面結構Rh納米晶的電化學控制合成和催化性能研究方面取得新的重要進展,相關結果以 “Electrochemical Synthesis of Tetrahexahedral Rhodium Nanocrystals with Extraord