协同催化

摘要： 含亚胺氮杂芳烃(如吡啶、喹啉等)是一大类结构多样的芳香杂环,广泛存在于生物活性分子、天然产物、药物、催化剂、配体及功能材料等分子结构中.因此,发展氮杂芳烃衍生物合成方法学一直备受化学家的关注.其中,利用氮杂芳烃缺电子性质直接驱动氮杂芳烃底物参与化学转换一直是这一领域的研究重点.近年来,为了克服氮杂芳烃拉电子能力较羰基弱所造成的底物活性低,从而实现温和条件下的广泛化学转换,化学家利用自由基的高反应活性,发展了基于可见光驱动光氧化还原催化策略的系列高效反应类型.其中,通过建立光氧化还原与手性氢键协同催化平台发展了多类型不对称反应,完成了众多重要手性氮杂芳烃衍生物的合成.这些研究工作揭示了手性氢键催化对于氮杂芳烃底物立体控制能力,即尽管自由基反应活性高,且存在强烈消旋背景反应,这些反应却基本能够获得高对映选择性;印证了这一协同催化体系的良好兼容性.同时,提出了新的挑战,即光氧化还原催化需要在底物中引入具有氧化或还原性质的官能团,或需要加入过量的还原剂或氧化剂完成催化循环,从而造成了需制备特定底物而导致合成不够便利及底物类型受限、原子经济性不够理想等问题.氢原子转移是光催化的基本策略之一,能够实现多类型简单底物直接产生自由基.本文探索了氢原子转移与手性氢键协同催化平台在手性氮杂芳烃衍生物合成中的应用潜力.采用十聚钨酸四丁基铵盐([^(n)Bu_(4)N]_(4)[W_(10)O_(32)],TBADT)为氢原子转移催化剂,以手性磷酸为氢键催化剂,在紫外光照射下实现了多类型含C(sp^(3))-H市售烷烃(如环己烷、环辛烷、环庚烷、胡椒环、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基氨基甲酸叔丁酯等)及市售硅烷与多种α-取代-2-氮杂芳烃取代末端烯烃的自由基共轭加成—不对称质子化反应,以高产率(最高达到98%)及高对映选择性(最高达到93%ee)获得了一系列重要的含α-三级碳的氮杂芳烃手性衍生物.在此基础上,使用二甲基氨基甲酸叔丁酯与α-苯基-2-吡啶取代末端烯烃反应产物为原料,通过一步LiAlH_(4)还原高产率合成了纯手性抗组胺药物非尼拉敏(苯吡胺),证实该方法的实用性.综上,本文为手性氮杂芳烃衍生物的高效合成开发了一条新的催化合成途径.

摘要： 探索高效、经济的非金属氧还原(ORR)电催化剂已成为电化学能源体系的关键.科学界最具挑战性的目标之一是通过合理地验证和精确地调节活性位点来设计结构明确、性能优异的催化剂材料.本文提出一种精确和可控的串联协同作用的活性位点策略,以提高MFCOFs的ORR催化活性.以亚胺-N、噻吩-S和三嗪-N等作为结构单元,通过精确的串联策略合成了三种MFCOFs,分别为亚胺-N构建的TFPB-TAPB-COF、亚胺-N和噻吩-S构建的BTT-TAPB-COF以及亚胺-N、噻吩-S和三嗪-N三种活性中心构建的BTT-TAT-COF.将三种MFCOFs置于超临界二氧化碳中活化处理后,采用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射、交叉极化结合魔角旋转技术^(13)C核磁共振法和热重分析法、氮气吸脱附曲线等表征手段对其进行了测试,并在含有0.1 M KOH的电解液中测试其ORR催化活性.结果表明,与BTT-TAPB-COF相比,BTT-TAT-COF展现出更优异的ORR催化性能;而BTT-TAPB-COF的催化性能优于TFPB-TAPB-COF.具体表现为,BTT-TAT-COF的半波电位(0.77 V)和起始电位(0.87 V)均高于BTT-TAPB-COF(0.71 V,0.80 V)和TFPB-TAPB-COF(0.65,0.73 V).此外,BTT-TAT-COF表现出较低的塔菲尔斜率和接近于4电子的ORR过程,说明其具有较高的反应速率.DFT计算结果表明,在费米能级附近,BTT-TAPB-COF比TFPB-TAPB-COF具有更窄的带隙,而BTT-TAT-COF具有最窄的带隙.因此,与TFPB-TAPB-COF和BTT-TAPB-COF相比,BTT-TAT-COF可以更有效地激发电子转移,增强ORR活性.此外,利用三种结构的吉布斯自由能图分析了ORR的过电位.结果表明,当亚胺-N、噻吩-S和三嗪-N结构被引入骨架后,相同位点的过电势降低.由此可见,亚胺-N、噻吩-S和三嗪-N作为催化活性位点诱导了正的ORR过程.此外,BTT-TAT-COF中部分碳原子(BTT-TAT-5,9,10)的过电势均低于BTT-TAPB-COF和TFPB-TAPB-COF中所有位点的过电势,表明多活性位点发挥了协同催化的作用.本文证明了精确串联协同催化的多活性位点策略提高ORR性能的可行性,并为构建高效的COF基非金属ORR催化剂提供新的见解.

摘要： 卤代有机物(HOCs)是环境领域的主要污染物类型之一,因其高持久性、毒性和生物累积性而受到广泛关注。还原脱卤技术是一种高效、低耗、易行的HOCs处理方式,而生物辅酶因子维生素B_(12)(VB_(12))对HOCs的还原脱卤有很高的催化活性。本文总结了单金属、双金属、金属矿物及半导体等金属材料协同VB_(12)催化降解HOCs的研究进展,讨论了每种金属材料与VB_(12)的协同催化机制、降解HOCs机理特性、实际应用情况及局限性等。结果表明,金属材料协同VB_(12)对HOCs还原脱卤具有加速电子转移、金属表面介导催化、活化碳-卤键等独特的优势和广阔的应用前景。最后,结合最新研究,指明目前该体系在机理研究、材料设计、实际应用、技术等方面所面临的挑战及未来的研究方向。

摘要： 日前,南京工业大学毛建友教授课题组开发了一种光催化剂和过渡金属催化剂协同催化的方法。该方法利用廉价易得的烯烃、芳基卤代物、烷基卤代物作为反应起始原料,合成一系列手性α-芳基丙酸酯类化合物。该类化合物可以作为非甾体消炎药的前体,具有广泛的应用价值。该课题组以二氢吡啶作为还原剂,利用光催化剂和镍催化剂协同催化的策略,发展了一个条件温和、原料适用范围广、对映选择性优异的三组分不对称还原交叉偶联反应,高效地合成一系列手性α-芳基丙酸酯类化合物。对这一酯类化合物进一步水解,就可以得到一系列α-芳基丙酸类化合物。手性α-芳基丙酸类化合物是消炎药大家族中的一个重要的分支,萘普生、布洛芬、氟比洛芬等都属于这一分支。

摘要： 多酶催化是利用多种生物酶构建反应体系或网络,在生物体外实现化学品的合成。在生物制造过程中,多酶的共固定化有利于提高酶的稳定性和重复使用率,更利于多酶间的协同催化。在精准调控下,多酶固定化载体的微囊材料有望实现多酶协同催化性能的最大化。本文中,笔者分析了微囊体系的特点,综述了微囊材料及其固定化多酶的优缺点,总结了微囊多酶固定化体系的应用案例,探讨了其未来发展和应用前景,以期为后续的研究提供参考和指导。

摘要： 香豆素衍生物是天然产物中广泛存在的一类化合物,具有丰富的生理活性,因而受到广泛关注.其中四环香豆素结构包含多个连续的手性中心和复杂的四环结构,其手性合成是化学领域的挑战之一.利用简单易得的香豆素衍生物例如3-氰基香豆素作为原料设计手性催化反应,是构建这些复杂香豆素衍生物的有效方法.迄今为止,关于3-氰基香豆素的不对称转化依然很少,因为氰基和酯基间较长的距离限制了它们与金属离子形成刚性的环状过渡态.如果仅以氰基作为活化位点,较弱的配位能力、与反应位点较远的距离对手性诱导构成挑战.协同催化可以有效提升反应选择性和活性,近年来逐渐成为研究重点.特别是钯/铜协同催化取得较大的进展,然而仍存在一些局限性,例如每次催化循环形成一个碳碳键,只能合成简单的化合物,铜的活化模式也仅局限于和酰胺或醛亚胺酯形成刚性结构,相应亲核试剂范围有待扩展.因此,本文发展了一种新的钯/铜协同催化策略,通过金属钯形成烯丙基钯物种活化烯基苯并噁嗪酮,铜作为路易斯酸活化3-氰基香豆素,实现了两者的脱羧不对称[4+2]环化反应,不仅解决了单一催化剂立体选择性控制不足的问题,而且合成了具有三个连续手性中心的香豆素衍生的稠环.该方法反应条件温和,立体选择性控制优秀.控制实验证明,手性铜-恶唑啉复合物能够活化3-氰基香豆素且产生手性诱导.钯/铜催化剂负载量会极大影响反应收率和产物立体选择性,当钯/铜<1时能够得到几乎光学纯的产物.本文选用烯基苯并噁嗪酮和3-氰基香豆素作为模板底物,通过对钯络合物上配体、溶剂、烯基苯并噁嗪酮上的保护基以及铜路易斯酸进行考察,筛选出了最佳钯铜络合物组合和溶剂.在优化的反应条件下,考察该方法对不同底物的适应情况.改用不同取代基的3-氰基香豆素,5-位取代基会遮挡烯烃,抑制氨基的进攻导致反应无法进行.此外,其它无论吸电子或给电子底物,催化反应均可顺利进行,并且以中等到优秀的收率,优秀的非对映选择性和对映选择性得到成环产物.考察了取代的烯基苯并噁嗪酮在该反应中的表现,通过改变保护基、混合溶剂、手性配体和铜源以中等的收率和令人满意的立体选择性得到相应的四环香豆素.另外培养了手性四环香豆素的单晶,通过X射线衍射分析确定产物的绝对构型是(R,R,R).为更深入认识反应机理,进行了系列的控制实验.使用消旋的钯络合物和手性的铜络合物,可以顺利得到相应的产物.尽管收率和立体选择性均较低,但说明手性铜复合物可以与氰基结合,并且能够成功诱导出手性.另外,回收的原料烯基苯并噁嗪酮是消旋的,说明钯催化的脱羧过程与手性铜复合物无关,两种催化剂的循环过程是完全相互独立的.考察了催化剂的负载量对反应的影响.固定钯催化剂用量,手性铜复合物越多,产率越低,立体选择性越高;固定铜催化剂用量,降低钯催化剂则会抑制原料烯基苯并噁嗪酮的转化.另外,当铜/钯催化剂负载比大于1.0时,能够得到接近光学纯的产物,可以理解为铜活化的3-氰基香豆素完全参与转化,抑制了背景反应.据此提出了相应的催化模型来解释立体选择性的成因.手性铜复合物与3-氰基香豆素结合,使得潜手性面两边位阻不等价,氨基负离子更容易从Si面进攻并关环,最后得到(R,R,R)构型的产物.综上,本文不仅为手性四环香豆素的合成提供了一种新方法,所发展的铜钯双活化模式也为发展手性催化反应提供新的策略.

摘要： 醇类化合物是大宗化学品和精细化工的重要原料,其中含手性基团的醇是医药合成的重要中间体.相较于传统当量化学合成法,以氢气为氢源的手性羧酸多相选择性催化加氢具有原子利用率高、经济环保等优点.此外,调节金属与载体之间的相互作用或引入部分还原的金属氧化物来调变金属的表面电子微环境已经成为改善催化性能的常用方法,但是当可还原性载体、部分还原金属氧化物及金属三者共存时,他们之间的相互作用关系及其对催化性能的影响仍不清楚.本文通过构建Pt-ReO_(x)/TiO_(2)催化剂体系,调变载体二氧化钛(TiO_(2))表面结构,改变表面Pt和Re物种的电子结构,实现了1R,2R-环己烷二甲酸的水相高效选择加氢制备1R,2R-环己烷二甲醇(收率为87%,固定床寿命400 h,ee值为100%).利用准原位X射线光电子能谱(XPS)和电子顺磁共振(EPR)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、理论计算等手段详细研究了不同晶型TiO_(2)载体与Pt、ReO_(x)之间的相互作用.XPS结果表明,载体的晶型显著影响Re物种的电子结构,其中金红石型TiO_(2)所负载的Re含有更高比例的Re0物种,说明该体系中金红石型TiO_(2)具有更强的给电子能力.进一步通过准原位XPS、EPR和理论计算分析研究发现,三种晶型TiO_(2)的Ti^(3+)/Ti^(4+)比例及氧空位含量显著不同,氧空位密度由高至低依次为金红石型>板钛矿型>锐钛矿型.通过与SiO_(2)载体负载的Pt-ReO_(x)对比结合能,发现金属Pt的d轨道电子通过载体TiO_(2)转移到金属氧化物ReO_(x)物种,从而实现这三者之间的强电子相互作用.利用氢气程序升温脱附(H_(2)-TPD)和原位傅里叶漫反射红外光谱(insituDRIFT)分析氢物种和反应中间体1R,2R-六氢苯酞在不同TiO_(2)晶型负载Pt-ReO_(x)催化剂表面的吸附特性.动力学分析表明,中间产物1R,2R-六氢苯酞加氢至1R,2R-环己烷二甲醇是1R,2R-环己烷二甲酸加氢的决速步,因此金红石型TiO_(2)对氢物种的弱吸附以及对关键中间体的强吸附使得Pt-ReO_(x)/TiO_(2)(金红石)催化剂显示出最优的加氢催化活性.由此可见,相较于锐钛矿及板钛矿型TiO_(2),金红石型TiO_(2)载体通过转移Pt的电子降低其对氢物种的吸附,同时增加Re物种的电荷密度以增强其对反应关键中间体的吸附,实现了金属(Pt)、部分还原金属氧化物(ReO_(x))以及载体(TiO_(2))之间的三者协同催化.同时,该催化剂还可以高效地应用于多种二元羧酸和官能团化羧酸的选择性加氢转化中.该工作为发展高效稳定的C-O键和C=O键选择性加氢催化剂提供了一种新的策略.

摘要： 武汉大学设计双功能聚合物电解质8月19日,从武汉大学传出消息,该校庄林教授团队在二氧化碳(CO_(2))电解转化方面取得最新研究进展。他们通过设计兼具离子传导和协同催化两种功能的聚合物电解质,实现首例工业级电流密度、高选择性、低电解槽压(即高能量转化效率)的二氧化碳/纯水共电解制备高附加值化工产品乙烯。

摘要： 原子捕获法是在高温条件下制备高热稳定单原子催化剂的有效方法之一.但该方法制备的单原子催化剂通常面临着催化活性低、反应适用范围窄的问题.因此,拓展这类单原子催化剂的应用是亟待解决的难点.本文采用高温捕获法制备的铱(Ir)单原子催化剂在氮氧化物分解反应中的催化活性较低,但是在继续负载纳米粒子后,单原子与纳米粒子之间表现出显著的协同催化作用.X射线光电子能谱(XPS)和CO吸附的原位漫反射红外光谱(CO-DRIFTs)表征结合反应动力学分析揭示了反应的活性中心是金属态的Ir纳米粒子.虽然氧化态的Ir单原子不能直接活化N_(2)O分子,但是可以改变Ir纳米粒子的电子结构和吸附性能.氧气程序升温脱附(O_(2)-TPD)实验证实,单原子的存在可以促进O_(2)从Ir纳米粒子上脱附,从而提高催化剂的反应活性.

摘要： 采用溶剂热法制备磁性CuFe_(2)O_(4)亚微球,以三氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为表面修饰剂对CuFe_(2)O_(4)进行氨基化修饰,吸附Pt^(4+)离子后用乙二醇原位还原制备CuFe_(2)O_(4)@NH_(2)@Pt复合材料。利用透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和振动样品磁强计(VSM)对样品形貌、结构、晶型和催化性能等进行表征。以有机染料对硝基苯酚和无机染料铁氰酸钾为目标污染物研究其催化性能,结果显示6 min内,对硝基苯酚降解率约99.9%,9 min内,铁氰酸钾降解率约97%。为高效便捷的处理水污染提供了思路和方法。

摘要： 本文报道了3个双咪唑的过渡金属超分子配合物{[Cu(H2biim)2(H2O)](SiF6)}·H2O、[Cu(H2biim)2]SiF4和Ni2(H2biim)4(H3biim)(phen)](NO3)4·3.5H2O的合成和结构。发现了配体(H2biim，phen)与金属之间存在协同催化作用。

摘要： 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAMB)为结构模板剂,以硅酸乙酯为硅源,钛酸四正丁酯为钛源,采用水热法合成了复合氧化物介孔组装体TiO2-Cu2O-MCM-41(TCM-41)。X射线衍射(XRD)表明,TCM-41具有很好的长程有序性。高分辨透射电镜研究表明,TCM-41孔道内径在3.1nm左右,孔径分布窄.扫描电镜分析表明,TCM-41具有很窄的粒度分布,平均粒径在500nm左右且其颗粒不规则。魔角旋转固体核磁共振(MAS-NMR)29Si研究表明,其Q4/(Q3+Q2)比值较高(2.85),骨架缺陷越少,其水热稳定性较高,与傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究结果相一致.苯酚的光催化降解结果表明,新的特殊结构的TCM-41,在利用TiO2在紫外区和Cu2O在可见光区高活性的同时,还可以利用介孔分子筛的特殊微环境改善复合光催化剂的水热稳定性,是一种很有发展潜力的复合协同光催化剂。

摘要： 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAMB)为结构模板剂,以硅酸乙酯为硅源,钛酸四正丁酯为钛源,采用水热法合成了复合氧化物介孔组装体TiO2-Cu2O-MCM-41(TCM-41)。X射线衍射(XRD)表明,TCM-41具有很好的长程有序性。高分辨透射电镜研究表明,TCM-41孔道内径在3.1nm左右,孔径分布窄.扫描电镜分析表明,TCM-41具有很窄的粒度分布,平均粒径在500nm左右且其颗粒不规则。魔角旋转固体核磁共振(MAS-NMR)29Si研究表明,其Q4/(Q3+Q2)比值较高(2.85),骨架缺陷越少,其水热稳定性较高,与傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究结果相一致.苯酚的光催化降解结果表明,新的特殊结构的TCM-41,在利用TiO2在紫外区和Cu2O在可见光区高活性的同时,还可以利用介孔分子筛的特殊微环境改善复合光催化剂的水热稳定性,是一种很有发展潜力的复合协同光催化剂。

摘要： 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAMB)为结构模板剂,以硅酸乙酯为硅源,钛酸四正丁酯为钛源,采用水热法合成了复合氧化物介孔组装体TiO2-Cu2O-MCM-41(TCM-41)。X射线衍射(XRD)表明,TCM-41具有很好的长程有序性。高分辨透射电镜研究表明,TCM-41孔道内径在3.1nm左右,孔径分布窄.扫描电镜分析表明,TCM-41具有很窄的粒度分布,平均粒径在500nm左右且其颗粒不规则。魔角旋转固体核磁共振(MAS-NMR)29Si研究表明,其Q4/(Q3+Q2)比值较高(2.85),骨架缺陷越少,其水热稳定性较高,与傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究结果相一致.苯酚的光催化降解结果表明,新的特殊结构的TCM-41,在利用TiO2在紫外区和Cu2O在可见光区高活性的同时,还可以利用介孔分子筛的特殊微环境改善复合光催化剂的水热稳定性,是一种很有发展潜力的复合协同光催化剂。

摘要： 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAMB)为结构模板剂,以硅酸乙酯为硅源,钛酸四正丁酯为钛源,采用水热法合成了复合氧化物介孔组装体TiO2-Cu2O-MCM-41(TCM-41)。X射线衍射(XRD)表明,TCM-41具有很好的长程有序性。高分辨透射电镜研究表明,TCM-41孔道内径在3.1nm左右,孔径分布窄.扫描电镜分析表明,TCM-41具有很窄的粒度分布,平均粒径在500nm左右且其颗粒不规则。魔角旋转固体核磁共振(MAS-NMR)29Si研究表明,其Q4/(Q3+Q2)比值较高(2.85),骨架缺陷越少,其水热稳定性较高,与傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究结果相一致.苯酚的光催化降解结果表明,新的特殊结构的TCM-41,在利用TiO2在紫外区和Cu2O在可见光区高活性的同时,还可以利用介孔分子筛的特殊微环境改善复合光催化剂的水热稳定性,是一种很有发展潜力的复合协同光催化剂。

摘要： 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAMB)为结构模板剂,以硅酸乙酯为硅源,钛酸四正丁酯为钛源,采用水热法合成了复合氧化物介孔组装体TiO2-Cu2O-MCM-41(TCM-41)。X射线衍射(XRD)表明,TCM-41具有很好的长程有序性。高分辨透射电镜研究表明,TCM-41孔道内径在3.1nm左右,孔径分布窄.扫描电镜分析表明,TCM-41具有很窄的粒度分布,平均粒径在500nm左右且其颗粒不规则。魔角旋转固体核磁共振(MAS-NMR)29Si研究表明,其Q4/(Q3+Q2)比值较高(2.85),骨架缺陷越少,其水热稳定性较高,与傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究结果相一致.苯酚的光催化降解结果表明,新的特殊结构的TCM-41,在利用TiO2在紫外区和Cu2O在可见光区高活性的同时,还可以利用介孔分子筛的特殊微环境改善复合光催化剂的水热稳定性,是一种很有发展潜力的复合协同光催化剂。

摘要： 以十六烷基三甲基溴化铵(CTAMB)为结构模板剂,以硅酸乙酯为硅源,钛酸四正丁酯为钛源,采用水热法合成了复合氧化物介孔组装体TiO2-Cu2O-MCM-41(TCM-41)。X射线衍射(XRD)表明,TCM-41具有很好的长程有序性。高分辨透射电镜研究表明,TCM-41孔道内径在3.1nm左右,孔径分布窄.扫描电镜分析表明,TCM-41具有很窄的粒度分布,平均粒径在500nm左右且其颗粒不规则。魔角旋转固体核磁共振(MAS-NMR)29Si研究表明,其Q4/(Q3+Q2)比值较高(2.85),骨架缺陷越少,其水热稳定性较高,与傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究结果相一致.苯酚的光催化降解结果表明,新的特殊结构的TCM-41,在利用TiO2在紫外区和Cu2O在可见光区高活性的同时,还可以利用介孔分子筛的特殊微环境改善复合光催化剂的水热稳定性,是一种很有发展潜力的复合协同光催化剂。

摘要： 以煅烧偏高岭土为硅源,Na2MoO4为钼源,ZrO2为锆源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAMB)为结构导向剂,利用水热法合成了规则六方结构的Zr-Mo-MCM-41介观催化材料。红外(FTIR)分析表明,799cm-1处出现的伸缩振动峰可能为Zr-O键和Mo-O键的重叠峰.扫描电镜分析表明,合成的Zr-Mo-MCM-41催化材料的分散性能好,平均粒径在400nm左右且其颗粒为球形,这与X射线衍射(XRD)和激光粒度分析结果相一致.N2吸附脱附曲线研究表明,催化材料具有明显的介孔结构特征,孔径分布窄,在3.3nm左右.以H2O2为氧化剂,环戊烯环氧化反应作为探针反应,结果表明高有序介观催化材料Mo-Zr-MCM-41,与单一的杂原子Mo-MCM-41和Zr-MCM-41催化剂相比,在催化性能、水热稳定性、循环使用次数等方面得到明显改善,体现了双金属的催化协同效应。

摘要： 以煅烧偏高岭土为硅源,Na2MoO4为钼源,ZrO2为锆源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAMB)为结构导向剂,利用水热法合成了规则六方结构的Zr-Mo-MCM-41介观催化材料。红外(FTIR)分析表明,799cm-1处出现的伸缩振动峰可能为Zr-O键和Mo-O键的重叠峰.扫描电镜分析表明,合成的Zr-Mo-MCM-41催化材料的分散性能好,平均粒径在400nm左右且其颗粒为球形,这与X射线衍射(XRD)和激光粒度分析结果相一致.N2吸附脱附曲线研究表明,催化材料具有明显的介孔结构特征,孔径分布窄,在3.3nm左右.以H2O2为氧化剂,环戊烯环氧化反应作为探针反应,结果表明高有序介观催化材料Mo-Zr-MCM-41,与单一的杂原子Mo-MCM-41和Zr-MCM-41催化剂相比,在催化性能、水热稳定性、循环使用次数等方面得到明显改善,体现了双金属的催化协同效应。

摘要： 以煅烧偏高岭土为硅源,Na2MoO4为钼源,ZrO2为锆源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAMB)为结构导向剂,利用水热法合成了规则六方结构的Zr-Mo-MCM-41介观催化材料。红外(FTIR)分析表明,799cm-1处出现的伸缩振动峰可能为Zr-O键和Mo-O键的重叠峰.扫描电镜分析表明,合成的Zr-Mo-MCM-41催化材料的分散性能好,平均粒径在400nm左右且其颗粒为球形,这与X射线衍射(XRD)和激光粒度分析结果相一致.N2吸附脱附曲线研究表明,催化材料具有明显的介孔结构特征,孔径分布窄,在3.3nm左右.以H2O2为氧化剂,环戊烯环氧化反应作为探针反应,结果表明高有序介观催化材料Mo-Zr-MCM-41,与单一的杂原子Mo-MCM-41和Zr-MCM-41催化剂相比,在催化性能、水热稳定性、循环使用次数等方面得到明显改善,体现了双金属的催化协同效应。

摘要： 本发明公开了Pd/C催化剂协同碱催化剂在乙醇‑水溶剂中催化解聚碱木质素制备航油前驱体的方法，所述方法包括：以碱木质素为原料，向原料中加入乙醇‑水两相溶剂作为反应溶剂，再分别加入Pd/C催化剂和NaOH催化剂进行解聚反应，反应结束后得到航油前驱体。本发明通过Pd/C、NaOH催化剂和乙醇‑水两相溶剂的反应体系高效解聚碱木质素制备航油前驱体，NaOH均相碱催化剂克服了碳基金属催化剂加氢脱氧与氢解断键相互竞争导致单环芳香化合物收率低的问题，Pd/C催化剂具有加氢活性的Pd金属中心抑制了NaOH作为催化剂时重聚加剧的问题，本发明反应体系提高了碱木质素转化为单环芳香物的选择性和收率，降低了产物的复杂性，实现高效解聚碱木质素制备单环芳香化合物。

摘要： 本发明涉及一种光催化协同热催化氧化去除VOCs的催化剂，由活性组分、助剂、载体和成型材料组成，所述活性组分为经过CeO2修饰的MnO2和V2O5的混合物，所述助剂为CuO和WO3，所述载体为凹凸棒和TiO2，所述成型材料为多孔陶瓷。本发明催化剂活性中心离子的价态降低,提高了光热催化活性，且CeO2的加入增加了催化剂在载体表面的分布，增强了催化剂的热稳定性，降低了热催化氧化所需温度，实现了在较低温（250°C）和光照下即可达到高去除率的目的。

摘要： 本发明公开了一种生物协同电催化反应器的催化床层的制备方法包括以下步骤：采用高温合成法，将铜纳米颗粒负载于具有较大比表面积的ZIF‑8上，从而合成Cu/ZIF‑8纳米复合材料，并在不小于500°C条件下高温煅烧进一步得到基于ZIF‑8骨架的CuNCS纳米复合材料前驱体；将CuNCS纳米复合材料前驱体加入有机醇溶液，超声波分散2‑4h后，在其中放置导电或不导电负载材质，在不小于500°C条件下高温煅烧2h，得到CuNCS纳米复合材料负载的聚四氟乙烯网。本发明催化床层具有较高的化学稳定性，比表面积大且孔径均匀，在电化学作用下具有良好的还原性能，可以将L‑FeⅡ‑NO直接还原成L‑FeⅡ和氨，即保证了络合吸收剂的再生，又脱除了NO，还为微生物提供了氮源，极大节约了反应器的运行成本。

摘要： 本发明公开了一种协同臭氧催化氧化挥发性有机物(VOCs)的预先合成银纳米颗粒制备银铈双金属分子筛催化剂的方法及其应用。该方法包括：预先合成尺寸均匀的Ag纳米颗粒；然后以分子筛为载体，采用浸渍法将氧化铈(CeO2)负载在分子筛上，得到CeO2/分子筛；最后采用颗粒吸附法将Ag纳米颗粒分散在CeO2/分子筛上。该方法首先利用银铈双金属之间的强相互作用，分解臭氧产生高活性氧物种，同时利用分子筛比表面积大的特点，有效分散银铈双金属活性组分，也为VOCs提供大量的吸附位点，从而提高催化剂协同臭氧催化氧化VOCs的反应活性。

摘要： 本实用新型公开了一种电催化与催化剂协同的污水处理系统，其特征在于，包括依次连接的进水泵、电解反应室、催化反应室；电解反应室内竖立设置有阳极板组和阴极板组；催化反应室底部设有固定床隔板，固定床上设置有催化剂；电解反应室上方进水，下方出水口与催化反应室上方进水口连接，催化反应室的产水口设置在催化反应室上方，并且产水口的高度低于催化反应室上方进水口的高度；电解反应室与催化反应室的下方通过循环泵连通，循环泵进水口与催化反应室下方连通，循环泵出水口与电解反应室下方连通，进水量大小由循环泵出水口端的阀门控制。本实用新型的污水处理系统对有机物的降解效率较高，同时避免催化剂流失、催化剂板结和电极板磨损。

摘要： 本实用新型公开了一种固定床异相催化协同双极电催化的污水处理系统，包括：反应器；设置在反应器内的阳极板组和阴极板组，阳极板与阴极板间隔设置；设置在反应器内的固定床，位于阳极板组和阴极板组下方；阳极板为钛基氧化物涂层电极；阴极板以掺碳多孔碳为载体，负载铁、钴、镍、铜、锰、钌、铱、钽中一种或多种的金属氧化物；固定床催化剂的载体为活性炭、颗粒氧化铝、蜂窝碳、火山岩、蜂窝陶瓷中的一种或多种，活性成分包括羟基氧化铁、氧化锰、四氧化三铁、氧化铈、氧化铜和氧化亚铜中的一种或多种。该污水处理系统的电催化高级氧化效率较高，同时避免了过氧化氢的无效消耗。

摘要： 本发明公开了酸性催化剂和加氢催化剂协同催化碳水化合物一锅法制备γ‑戊内酯，该方法将酸性催化剂、加氢催化剂同时加入到反应体系中，其中酸性催化剂为硅钨酸‑3‑甲基‑1‑乙基甲基咪唑磺酸盐、磷钨酸‑3‑甲基‑1‑乙基甲基咪唑磺酸盐、硅钨酸、三氟甲基磺酸钬或硫酸铝，加氢催化剂是Pd/ZrO

摘要： 本发明公开了酸性催化剂和加氢催化剂协同催化碳水化合物一锅法制备γ‑戊内酯，该方法将酸性催化剂、加氢催化剂同时加入到反应体系中，其中酸性催化剂为硅钨酸‑3‑甲基‑1‑乙基甲基咪唑磺酸盐、磷钨酸‑3‑甲基‑1‑乙基甲基咪唑磺酸盐、硅钨酸、三氟甲基磺酸钬或硫酸铝，加氢催化剂是Pd/ZrO

摘要： 本发明公开了一种聚合物负载协同催化剂的制备方法及其在二氧化碳光还原催化中的应用，包括以下步骤：将钌的双氮配位化合物制备成含有端烯基的第一单体；将含有端氨基的吡啶类化合物或含有端氨基的连吡啶类化合物与含有端烯基的酰氯类化合物进行酰基化反应，制备成含有端烯基的第二单体；然后使两个单体进行自由基聚合反应，所得的聚合产物再与过渡金属盐进行配位反应，得到了含光敏剂和过渡金属催化剂的柔性聚合物，在聚合物中光敏剂和过渡金属催化剂的距离被拉进，促进了两者之间的能量和电子的传递，大大提高了光催化的反应效率。这种催化剂在光照下，可以催化二氧化碳还原制备一氧化碳，为大气中二氧化碳的转化提供一条可行的途径。

摘要： 本发明涉及一种将等离激元金属与钴卟啉催化剂耦合协同催化高效的产氢反应的方法，尤其涉及等离激元金属与金属卟啉通过简便的Au‑N键耦合催化合成一种高效的光催化产氢体系，属于催化能源技术领域。本发明使用了金属卟啉的变体CoTPyP分子，吡啶基与重金属(金)形成强配位键。CoTPyP分子可以吸附在AuNP表面，形成有机‑无机杂化纳米结构，称为AuNP@CoTPyP。在光照下，等离激元AuNP和CoTPyP分子之间的强耦合可导致HER中的高催化活性。本专利的顺利实施将提供一种简便、高效的策略用于调控光催化产氢反应的可见光范围的调节，并且解决了以往体系结构不稳定的问题，为等离激元催化产氢反应提供了可能。