• <table id="4yyaw"><kbd id="4yyaw"></kbd></table>
  • <td id="4yyaw"></td>
  • 發布時間:2021-02-05 11:19 原文鏈接: 金團簇二十面體結構融合過程中其催化活性的演變

      Evolution of catalytic activity driven by structural fusion of icosahedral gold cluster cores

      

      楊丹, 祝艷

      近年來,

      由有機配體保護的原子精確金屬團簇在合成方面已取得了重要進展,

      其獨特的原子結構對一些化學反應產生獨特的催化效果.

      原子精確的團簇催化劑明顯不同于納米顆粒催化劑和單原子催化劑,

      是一種關聯均相和多相的、原子數目確定、尺寸均一、結構精確的新型催化劑.

      從原子尺度上精確構筑團簇催化劑,

      探究亞納米尺度的微觀結構對催化性能的影響,

      為常規催化劑所未能解決的關鍵科學問題提供解決的機會,

      為在分子尺度上揭示催化作用機制以及準確關聯催化劑結構與催化性能提供新的研究體系,

      具有重要的科學研究意義.

      本文設計和使用了三種結構精確的金團簇催化劑,

      即Au25(PPh3)10(SC2H4Ph)5Cl2,

      Au38(SC2H4Ph)24和Au25(SC2H4Ph)18,

      分別由二十面體結構的Au13單元通過中心頂點融合、面融合、體相融合形成的(簡寫為Auvf、Auff和Aubf),

      詳細研究了這三個金團簇催化劑在二十面體Au13單元的結構融合過程中,

      其催化活性的演變規律.

      在催化吡咯烷與O2反應制備γ-丁內酰胺反應中,

      金團簇催化劑的催化活性順序為Aubf

      > Auff

      > Auvf,

      表明這三個金團簇中Au13單元的結構隨著點、面、體的融合,

      其催化活性隨之增加.

      同時研究發現,

      對于同一個Au團簇催化劑,

      其表面硫醇配體的烷基鏈越短,

      其催化活性越高,

      這主要是由于短鏈硫醇分子的空間位阻較小,

      吡咯烷分子更容易進入催化劑的金表面,

      接觸到活性位點,

      進行催化反應.

      實驗表明,

      三個團簇金原子均帶正電荷,

      正價金物種可能是催化吡咯烷與O2反應的催化活化物種.

      研究發現,

      Aubf團簇表面的活性位數目高于Auff和Auvf團簇的,

      因此Aubf的催化活性最高;

      同時,

      團簇表面配體的烷基鏈越短,

      其表面活性位數目也越多,

      這也進一步解釋了表面硫醇配體的烷基鏈越短,

      其相應的金團簇催化劑的催化活性越高的原因.

      吡咯烷與O2在金團簇上反應的可能路徑為O2在Au活性位上裂解的O原子和吡咯烷β-H轉移至Au活性位的β-H反應脫水后形成亞胺,

      亞胺經過水解進一步氧化得到產物.

      這項研究將為在原子層次上調變金屬團簇催化劑的結構進而改變其催化性能提供新的思路,

      對精準設計和構筑高效催化劑具有一定的科學指導意義.


    相關文章

    有序金屬間化合物催化劑動態自優化機制獲揭示

    近日,中國科學院廣州能源研究所研究員王晨光、副研究員羅密團隊成功構建了一種具有動態自優化特征的L10-PtCo@Co-shell核殼催化劑。該催化劑通過有序L10-PtCo金屬間化合物核與超薄Co富集......

    新一代非貴金屬燃燒催化劑實現工業示范應用

    近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員王勝團隊開發出新一代非貴金屬整體結構燃燒催化劑,并實現了規模化生產。該催化劑分別在山西1000Nm3/h通風瓦斯催化氧化工業側線試驗裝置和貴州10000Nm3/......

    脫乙基型C?芳烴異構化催化劑國內領先

    近日,由中石化石油化工科學研究院有限公司(以下簡稱石科院)牽頭承擔的“高活性脫乙基型C?芳烴異構化催化劑應用”項目通過中國石化科技數智化部組織的技術鑒定。鑒定委員會認為,該技術整體達到國內領先水平。C......

    異相銅納米線催化劑攻克脂肪胺“易毒化”難題

    華東理工大學費林加諾貝爾獎科學家聯合研究中心副教授趙杰課題組聯合清華大學化工系副教授牛志強課題組,通過自主設計的異相銅納米線催化劑,攻克了強配位脂肪胺易毒化催化劑這一長期存在的技術難題,展現了異相金屬......

    新型催化劑破解電解水制氫低效高耗能難題

    記者31日從昆明理工大學獲悉,該校冶金與能源工程學院徐瑞東教授團隊聯合東南大學、瑞士洛桑聯邦理工學院、美國西北大學等機構學者合作,研發了一種新型非貴金屬電催化材料,為解決堿性條件下電解水制氫效率低、能......

    “智能+自動化”雙輪驅動,人工智能實驗室賦能多領域

    人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力量。人工智能、物聯網(loT)和自動化技術的發展,給實驗室的運作方式帶來一場深刻的變革,即人工智能實......

    龍化云:與其糾結“我有多優秀”,不如思考“我的能力如何嵌入更大的系統”

    在化學工業的“交響樂”中,催化劑如同一位無聲卻至關重要的指揮家,它能精準調控反應路徑,加速目標產物的生成,提升效率,更牽動著工藝的綠色與經濟命脈。對于中國科學院大連化學物理研究所(以下簡稱“大連化物所......

    研究開發擬酶單原子催化劑實現甲烷高效轉化制含氧化合物

    近日,中國科學院大連化學物理研究所催化與新材料研究中心研究員、中國科學院院士張濤和研究員王曉東、副研究員黃傳德、研究員喬波濤等開發了一種擬酶銅基單原子催化劑(Cu1/CN),實現甲烷高效轉化制含氧化合......

    科學家揭示二甲基咪唑鈷催化劑三相平衡機制

    華東理工大學,化學與分子工程學院教授戴升團隊聯合中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員陸之毅團隊,深入研究了二甲基咪唑鈷(ZIF-67)催化劑在電化學析氧反應(OER)過程中的降解機制與相平衡調控規......

    全新的催化技術,我國科學家首次實現讓工業粗氫“一步變寶”

    氫能,被譽為未來清潔能源的“明星”,正引領全球能源轉型的浪潮。然而,一個巨大的瓶頸阻礙著它的廣泛應用:我們手上有大量現成“粗氫”,卻難以高效、低成本地提純和儲存。復旦大學未來能源高等研究院包信和院士、......

  • <table id="4yyaw"><kbd id="4yyaw"></kbd></table>
  • <td id="4yyaw"></td>
  • 调性视频