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Ru-Co单原子合金催化剂用于高效醇的胺化反应:协同效应
周志通|关伟翔|潘晓丽|张胜新|苏阳|王爱琴|张涛中国科学院大连化学物理研究所催化国家重点实验室,中国辽宁大连116023摘要从醇类合成伯胺是一种经济且环保的方法,可用于制备高价值的含氮化合物。然而,开发兼具成本效益和高效率的催化剂仍面临诸多挑战。在本研究中,我们制备了一种Ru-Co/ZrO2单原子合金催化剂,在氨气和氢气的存在下,该催化剂能够在温和条件下(0.7 MPa NH3、0.3 MPa H2、160 °C)实现高转化率(高达90%)和高选择性(80%),并且再生后仍表现出良好的稳定性。其转化速率比Co/ZrO2催化剂高出约8.4倍。表征结果表明,合金化的Ru促进了Co的还原,增强了其
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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少层含氧空位的Bi₂O₂(OH)NO₃用于从H₂O和空气中双通道压电催化生成H₂O₂
在当前的化学工业中,催化氢化技术扮演着至关重要的角色,尤其在有机合成和精细化学品生产中。氢化反应能够将不饱和化合物转化为饱和化合物,从而提升其稳定性和功能性。然而,传统氢化催化剂往往依赖于贵金属,这不仅增加了生产成本,还带来了资源稀缺和环境污染等问题。因此,寻找高效、经济且环保的催化剂成为科研领域的热点之一。近年来,固态受阻路易斯对(FLPs)催化剂因其独特的结构特性和优异的催化性能而备受关注,特别是在实现绿色化学和可持续生产方面展现出巨大潜力。固态FLPs催化剂的发展是推动绿色氢化技术进步的重要策略之一。这类催化剂通常由具有路易斯酸(LA)和路易斯碱(LB)性质的活性位点组成,这些位点在空间
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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面诱导还原作用导向的AgBr/Ag0/TiO2{100} Z型异质结结构在四环素去除中的应用
在当前的化学研究领域,绿色氢化技术的发展正日益受到重视。其中,固体受阻路易斯对(FLPs)催化剂的构建,特别是具有多孔结构的催化剂,被认为是推动该领域进步的重要策略。这一研究方向不仅有助于提高催化效率,还为实现更加环保和经济的化学转化提供了新的可能。本文围绕基于铈(Ce)的金属有机框架(Ce-MOFs)材料,探讨其在氢化反应中的应用潜力,并重点分析通过单羧酸功能基配体的竞争配位策略构建的MOF-808-X(X = –NH₂、–OH、–Br、–NO₂)系列材料的特性。### 铈基MOFs的优势铈作为一种具有独特电子结构的元素,其4f电子轨道的特性使得Ce-MOFs在构建固体FLPs催化剂方面展现
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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基于铈的金属有机框架中受阻路易斯对周围的微环境调控,以实现高效的催化加氢反应
本研究聚焦于开发具有多孔结构的固体受阻路易斯对(FLPs)催化剂,旨在推动绿色氢化技术的发展。随着对可持续化学和环保催化体系的关注不断加深,固体FLPs催化剂因其独特的性能和结构可调性,被认为是实现高效氢化反应的重要方向。在这一背景下,研究团队利用铈基金属有机框架(Ce-MOFs)丰富的氧化态和结构可调性,通过一种竞争性配位策略,引入单一羧酸配体,构建了一系列具有丰富固体FLPs的MOF-808-X材料(X = –NH₂、–OH、–Br、–NO₂)。这些材料在不饱和烯烃的氢化反应中展现出优异的催化活性。研究发现,–X官能团在固体FLPs的构建中起到了关键作用,它不仅为FLPs提供了局部微环境,
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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揭示Au/LaMnCuO催化剂中Au-Mn-Cu协同作用在选择性乙醇氧化过程中的作用
近年来,随着全球对可持续发展和环境保护的关注不断加深,寻找替代传统化石燃料的绿色生产路径已成为化学工业的重要课题。其中,乙醇作为可再生资源之一,因其易于从生物质中大规模生产,并且在经济性上逐渐具备竞争力,被认为是合成高价值化学品如乙醛(AC)的潜在原料。然而,乙醇的氧化脱氢反应,特别是气相条件下,仍面临诸多挑战,尤其是在提升反应效率和选择性方面。因此,开发高效、稳定的催化剂,以在较低温度下实现乙醇向乙醛的高效转化,成为当前研究的热点。在众多可能的催化剂中,金纳米颗粒(AuNPs)负载在钙钛矿结构上的体系因其独特的电子结构和表面活性而受到广泛关注。钙钛矿材料因其优异的热稳定性和催化性能,被广泛应
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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钴单原子-磷酸基修饰的还原氧化石墨烯/苝四羧酸纳米片异质结用于高效光催化H₂O₂生成
陈宏晶|李月英|陈敏|谢中凯|史卫东江苏大学化学与化学工程学院,中国江苏省镇江市212013摘要将CO2光催化还原为高价值的C2H4为实现碳中和提供了一条有前景的途径。由于连续的12电子-质子耦合反应以及反应中间体的相互排斥作用,实现CO2向C2H4的高选择性光催化转化仍然具有挑战性。本研究通过一步溶剂热法制备了一种CuInS2/CuS异质结光催化剂,该催化剂通过硫电子桥实现,获得了98.22%的C2H4转化选择性。硫电子桥降低了CuInS2与CuS之间的接触能垒,提高了光生载流子的分离效率,而CuInS2中的不对称活性位点有效减少了反应中间体的相互排斥作用。这一研究开发了一种混合催化系统,能
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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富含氧空位的MgO/Ni@NiAlO界面工程实现了低温无焦甲烷干重整
干冰甲烷重整(Dry Reforming of Methane, DRM)作为一种将甲烷(CH₄)和二氧化碳(CO₂)转化为合成气(H₂和CO)的技术,近年来受到广泛关注。该反应被认为是生产高附加值化学品和燃料的重要途径,尤其在减少温室气体排放和实现碳循环利用方面具有重要意义。然而,尽管镍基催化剂因其高活性和低成本而成为研究的热点,但在实际应用中仍面临诸多挑战,例如严重的失活问题,主要表现为镍颗粒的烧结和碳沉积。因此,如何通过材料设计和结构调控,提高镍基催化剂在DRM反应中的稳定性与活性,成为当前研究的重要方向。DRM反应通常在高温条件下进行,因为其为吸热反应,且在较高的温度下能够实现较高的转
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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探索内部界面结合与多金属协同作用以提升光电化学水分解性能
齐隋|惠莉|陈涛|冉莉|高玉杰|杨婷婷|郑洪帅|夏立新|李飞|江毅中国辽宁省沈阳市辽宁大学化学学院,邮编110036摘要已有大量研究表明,在BiVO4(BVO)表面原位生长共催化剂可提升光电化学(PEC)水分解性能。然而,对于各种元素之间的协同效应,尤其是在半导体与共催化剂界面处的效应,目前研究还不够充分。在本研究中,我们制备了一种经过Co、Ni和Mn三种金属氟化物改性的BVO光阳极,该阳极具有独特的V-F界面化学键。在AM 1.5 G光照条件下,该光阳极在1.23 V相对标准氢电极(RHE)下的光电流密度达到了6.05 mA cm–2,并且在10小时的光电催化过程中光电流保持了98%以上。控
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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调控Fe-N-C电催化剂质子交换膜燃料电池中质量传递与电子结构的掺硒策略
在能源转型和环保需求日益增长的背景下,寻找高效、低成本且可持续的催化剂成为科研领域的热点。传统上,质子交换膜燃料电池(PEMFC)依赖于铂基催化剂来驱动阴极的氧还原反应(ORR),然而铂资源的稀缺性和高昂成本极大地限制了其大规模应用。因此,开发性能优异且无需贵金属的ORR催化剂成为当前研究的重点。近年来,单原子催化剂(SACs)因其最大化原子效率、高反应选择性和独特的电子结构而受到广泛关注,尤其是基于铁、铜、镍、锰、钴等金属的SACs,已在ORR研究中展现出良好的应用前景。在单原子催化剂的研究中,Fe-N-C结构因其具有类似卟啉的Fe-N4微环境而备受关注。这种结构能够有效增强催化剂的活性,同
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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Ir/MoSe中的功函数诱导的自发内建电场,有助于提高质子交换膜(PEM)水电解的效率
Bingjie Zhang|Chunyan Wang|Fulin Yang|Shuli Wang|Ligang Feng中国江苏省扬州市扬州大学化学与化学工程学院,邮编225002摘要用于质子交换膜(PEM)水电解的双功能铱催化剂通过简化电解器结构同时实现高效性能,具有巨大的潜力。然而,由于氧演化反应(OER)和氢演化反应(HER)所需的条件不同,这一目标仍然具有挑战性。本文提出了一种基于理论指导的铱基双功能催化剂设计方法,即制备了负载在介孔碳球上的铱纳米颗粒,并嵌入MoSe2(Ir/MoSe2@MCS)。该方法利用功函数(WF)诱导的自发内建电场来提升催化性能。实验结果表明,该催化剂在OER
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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在分散的NaVO₃催化剂作用下,甲基氯与氯乙烯的选择性偶联反应
刘芳伟|魏坤坤|陈友文|胡静波|王月|刘成远|潘阳|陈旭涛|邹世辉|范杰中国浙江省大学化学系,低碳合成高附加值化学品重点实验室,杭州310027摘要从CH3Cl(MCTV)制备C2H3Cl代表了一种有前景的非石油路线,用于从C1分子合成C2烯烃。探索新的MCTV催化剂对于推进可持续化学生产至关重要。在本研究中,我们提出NaVO3作为•CH2Cl自由基的表面限制耦合中心,证明了其在选择性偶联甲基氯生成氯乙烯方面的优越性能。通过将NaVO3负载到CeO2表面,该催化剂能够在CH3Cl氧化热解过程中有效捕获•CH2Cl自由基,并将其转化为C2H3Cl。我们通过原位同步辐射真空紫外光离子化质谱实验验证
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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通过空位缺陷诱导效应构建的高度分散的Pt/Co₃O₄催化剂,可显著增强丙烷完全氧化的催化性能
赵峰|熊高彦|陈冲|林艳|王忠|卢玉坤|刘芳|李学兵|刘云奇|张润多|潘媛山东科技大学化学与生物工程学院,中国山东省青岛市266590摘要针对挥发性有机化合物降解的高效催化剂进行定向设计仍然是一个复杂但具有挑战性的过程。本文通过原子捕获策略制备了富含氧的空位Co3O4锚定的Pt催化剂,并提出了相关的空位缺陷诱导效应。0.6Pt/VO-Co3O4催化剂在160°C下的丙烷总氧化反应速率为32.2×10–5 mol·gcat–1·s–1,几乎是Co3O4(6.7×10–5 mol·gcat–1·s–1)的反应速率的5倍。此外,该催化剂还表现出优异的耐水性和催化稳定性。Pt原子通过空位缺陷在Co3O
来源:Chinese Journal of Catalysis
时间:2025-08-07
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瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)中胞外多糖合成的分子机制:结构特征与基因组学之间的关系
在发酵乳制品的加工过程中,胞外多糖(Exopolysaccharides, EPS)发挥着重要作用。EPS不仅能够改善产品的质地和感官特性,还对乳制品的保质期和储存稳定性有显著影响。然而,目前对于EPS生物合成过程的调控机制以及其结构特征的了解仍然有限。本研究通过对46株嗜热链球菌(Lactobacillus helveticus)的基因组进行分析,并结合EPS的产量和分子量数据,首次应用全基因组关联分析(Genome-Wide Association Studies, GWAS)方法,探索影响EPS生物合成的分子机制。研究发现,某些假想蛋白和UDP-N-乙酰半乳糖胺-2-庚二酸的编码基因与E
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-08-07
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综述:多糖对肠道-皮肤轴的调节作用:机制及其在免疫相关皮肤病中的治疗潜力
免疫相关性皮肤疾病是一类由免疫系统异常激活或失调引起的疾病,其临床表现多样,包括银屑病、特应性皮炎、痤疮和荨麻疹等。这些疾病不仅严重影响患者的生活质量,还对公共卫生系统造成显著负担,成为亟需解决的重要医疗挑战。尽管不同免疫相关性皮肤疾病的病因各异,但它们在发病机制上存在许多共性,如免疫稳态失衡和先天免疫系统的异常激活,最终导致皮肤结构受损并呈现不同的病理特征。因此,临床治疗主要集中在调节免疫反应,以减少炎症因子和抗体的产生。然而,目前的治疗方法往往存在临床疗效有限、副作用明显以及疾病易复发等问题,使得免疫相关性皮肤疾病的治疗仍面临巨大挑战。近年来,越来越多的研究揭示了肠道微生物群在免疫调节和炎
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-08-07
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具有特定结构的果胶的制备、表征、发酵特性,以及参与其降解的微生物酶和基因的分析
本研究聚焦于果胶这一复杂的植物细胞壁成分,探讨其在肠道微生物群落中的降解机制与利用行为。果胶是一种广泛存在于植物中的多糖,其结构特征包括不同的表观分子量(Mapp)、酯化度(DE)以及单糖组成。由于其独特的物理化学性质和复杂的结构,果胶在人类饮食中扮演着重要角色,不仅作为膳食纤维的一部分,还因其在肠道中的发酵特性而被研究作为新型益生元的潜在来源。果胶的结构复杂性体现在其由三个主要结构域组成:均一果胶(Homogalacturonan, HG)、鼠李糖果胶I(Rhamnogalacturonan I, RG-I)和鼠李糖果胶II(Rhamnogalacturonan II, RG-II)。此外,
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-08-07
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谷物β-葡聚糖的结构和理化特性与植物乳杆菌在藻酸盐基微凝胶中的包封情况及其存活率之间的关系
这项研究聚焦于谷物来源的β-葡聚糖的分子结构对其在益生菌保护中的性能影响。β-葡聚糖是一类具有多种功能的多糖,其结构特征决定了其在食品科学和营养学中的应用潜力。研究者通过对比大麦β-葡聚糖(BBG)和燕麦β-葡聚糖(OBG)的结构差异,探讨了其在益生菌微胶囊化过程中的表现。BBG和OBG在DP3:DP4比例上存在显著差异,这一比例对β-葡聚糖的自组装行为和网络结构稳定性具有重要影响。β-葡聚糖在益生菌保护中的作用主要体现在其物理结构对环境应力的抵御能力。BBG由于其较高的DP3:DP4比例(2.4),能够快速形成由三维微孔结构组成的凝胶网络,这种结构能够有效限制冰晶的生长,从而在冻干过程中保护
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-08-07
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通过在纤维素纳米纤维上原位生长掺银的ZIF-8制备抗菌水凝胶过滤器:一种用于水处理中生物污染控制的新策略
这项研究聚焦于开发一种绿色、高效且具有抗细菌性能的水过滤材料,以应对全球日益严重的水污染问题。水污染已成为影响人类健康的重要因素,尤其在城市化进程加速的背景下,各种水体中微生物的污染问题尤为突出。传统的水处理技术虽然在一定程度上能够去除污染物,但其在应对生物污染方面存在诸多不足,例如膜材料容易受到生物膜的附着而发生堵塞,导致过滤效率下降、能耗增加以及膜寿命缩短。此外,频繁的清洗或更换膜材料不仅增加了运营成本,也对环境造成一定负担。因此,开发一种兼具抗菌性能和抗生物污染能力的新型过滤材料,具有重要的现实意义和应用前景。研究团队提出了一种基于纳米纤维结构的创新方案,通过将金属有机框架(MOF)材料
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-08-07
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用于低压煤层气开发的纤维素纳米纤维稳定型皮克林泡沫钻井液
随着全球能源需求的不断上升,传统能源资源的开发面临越来越多的挑战。这促使人们将目光投向非传统天然气资源,其中煤层气(Coalbed Methane, CBM)因其清洁和高效的特点而受到广泛关注。然而,CBM储层通常具有较低的地层压力,这使得在开采过程中容易出现钻井液损失的问题。钻井液损失不仅影响钻井效率,还可能导致环境问题,因此寻找有效的解决方案成为当前研究的重要方向。近年来,泡沫钻井液因其低密度和较低的静液柱压力,被认为是一种具有潜力的解决方案,能够有效减少钻井液在低压地层中的流失。此外,泡沫钻井液中的Jamin效应可以增强其封堵能力,从而更好地控制液体流失。与传统的水基和油基钻井液相比,泡
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-08-07
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三元共晶溶剂有助于从香菇中制备分散均匀的几丁质-葡聚糖纳米纤维
周睿|易星宇|秦毅|吴若云|王阳|刘亮|范一民中国南京林业大学森林食品资源开发利用国家重点实验室,南京 210037摘要本研究合成了一种由乳酸/丙二酸/氯化胆碱组成的三元深共晶溶剂(DES),用于从香菇中分离出具有典型双折射效应的几丁质-葡聚糖纳米纤维(NSh)。三元DES的组成比例至关重要,研究发现乳酸/丙二酸/氯化胆碱的摩尔比为40:4:2(LP4C2)时,能够有效分离香菇中的几丁质纳米纤维,所得纤维平均长度为1.39微米,并具有宽pH稳定性(pH 3–9)。LP4C2-NSh用于制备高内相Pickering乳液,其凝胶化强度G′为271.51 Pa,破坏强度G″为31.81 Pa,表明其
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时间:2025-08-07
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耐甲基酶与基于糖组学的工作流程相结合,有助于卟啉结构的表征
在本研究中,研究人员开发了一种新的酶-糖组学策略,用于分析紫菜(Porphyra)的结构特征。紫菜是一种红藻,广泛分布于温带沿海潮间带,是东亚洲的重要食物来源,具有丰富的营养价值和多种生物活性。紫菜中的主要成分是紫菜多糖(porphyran),它占藻类干重的40%左右,且其结构特征对生物功能具有显著影响。因此,紫菜多糖的结构表征是研究其结构-活性关系的基础,也是指导相关产品开发和质量评估的关键。紫菜多糖是一种agar型多糖,主要由交替的(1→4)-α-D-半乳糖6-硫酸酯(L6S)和(1→3)-β-D-半乳糖(G)组成,其中L6S单元的一部分被3,6-脱水-D-半乳糖(LA)取代,而G单元的O
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-08-07