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新型杂原子掺杂碳基纳米金属催化剂及其在可再生平台分子催化转化中的应用
1
作者
李金
王红琴
+3 位作者
王剑辉
杨善晓
李朝霞
安霓虹
《工业催化》
CAS
2024年第6期1-7,共7页
利用可再生平台分子的增值转化生产燃料和精细化学品,对满足未来可持续发展需求具有重要战略意义。由于碳基纳米催化剂具有良好的电子性质和几何性质,因此对催化剂活性和稳定性有很强的调节能力。它们规则而均匀的结构不仅为探索其内在...
利用可再生平台分子的增值转化生产燃料和精细化学品,对满足未来可持续发展需求具有重要战略意义。由于碳基纳米催化剂具有良好的电子性质和几何性质,因此对催化剂活性和稳定性有很强的调节能力。它们规则而均匀的结构不仅为探索其内在反应机制提供了机会,而且为可再生平台分子向高端燃料和化学品的增值提供了场地要求。杂原子掺杂可有效解决未改性的碳材料与金属相互作用力弱和容易团聚失活的问题,且能改变碳载体固有特性,为特定催化反应定制碳催化剂提供了可能性。综述了杂原子掺杂碳基纳米金属催化剂的研究进展,主要涉及氮、硼、磷、硫等元素的掺杂对催化剂活性和稳定性的调控,以及在可再生平台分子转化中的应用,以期为理解碳基催化剂的结构-性能关系奠定基础。此外,讨论了碳基纳米催化剂的机遇、挑战和潜在应用。
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关键词
催化剂
工程
杂原子
碳
基纳米
催化剂
可再生平台分子
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职称材料
碳基纳米材料电催化氮气还原合成氨研究进展
被引量：
3
2
作者
于丰收
周志翔
张鲁华
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第24期3111-3122,共12页
以可再生电能为能源, H2O为质子和电子源,温和条件下将氮气(N2)还原为氨气(NH3)将成为替代传统高能耗合成氨工艺(Haber-Bosch方法)的有效途径之一. N2分子的高反应活化能和析氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)导致的产NH3速率和...
以可再生电能为能源, H2O为质子和电子源,温和条件下将氮气(N2)还原为氨气(NH3)将成为替代传统高能耗合成氨工艺(Haber-Bosch方法)的有效途径之一. N2分子的高反应活化能和析氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)导致的产NH3速率和法拉第效率低,是目前电催化氮气还原(nitrogen reduction reaction, NRR)合成NH3面临的主要挑战.过渡金属基催化剂可通过反馈π电子过程吸附、活化N2分子,然而d轨道电子同样有利于质子吸附,进而促进HER竞争反应,导致合成NH3法拉第效率降低.碳基纳米材料因其出色的电导率、优异的化学稳定性以及可调的电子结构、形貌特征,成为当前电催化NRR合成NH3领域的研究热点.结合上述研究工作,本文从电催化NRR合成NH3机理出发,介绍了碳基纳米材料的种类和结构,重点综述了碳基纳米材料电催化NRR合成NH3活性提高策略,包括杂原子掺杂、单原子活性中心设计、缺陷工程.最后总结了该领域目前存在的问题与挑战以及未来发展趋势.
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关键词
电
催化
氮气还原
氨合成
碳
基纳米
催化剂
结构缺陷设计
原文传递
题名
新型杂原子掺杂碳基纳米金属催化剂及其在可再生平台分子催化转化中的应用
1
作者
李金
王红琴
王剑辉
杨善晓
李朝霞
安霓虹
机构
昆明贵金属研究所
贵研工业催化剂(云南)有限公司
福建申马新材料有限公司
出处
《工业催化》
CAS
2024年第6期1-7,共7页
基金
云南省重大科技专项计划(202102AB080007)
云南贵金属实验室专项资金资助(YPML-2023050216)。
文摘
利用可再生平台分子的增值转化生产燃料和精细化学品,对满足未来可持续发展需求具有重要战略意义。由于碳基纳米催化剂具有良好的电子性质和几何性质,因此对催化剂活性和稳定性有很强的调节能力。它们规则而均匀的结构不仅为探索其内在反应机制提供了机会,而且为可再生平台分子向高端燃料和化学品的增值提供了场地要求。杂原子掺杂可有效解决未改性的碳材料与金属相互作用力弱和容易团聚失活的问题,且能改变碳载体固有特性,为特定催化反应定制碳催化剂提供了可能性。综述了杂原子掺杂碳基纳米金属催化剂的研究进展,主要涉及氮、硼、磷、硫等元素的掺杂对催化剂活性和稳定性的调控,以及在可再生平台分子转化中的应用,以期为理解碳基催化剂的结构-性能关系奠定基础。此外,讨论了碳基纳米催化剂的机遇、挑战和潜在应用。
关键词
催化剂
工程
杂原子
碳
基纳米
催化剂
可再生平台分子
Keywords
fine chemical engineereing
sheteroatoms
carbon-based nanocatalysts
renewable platform molecules
分类号
TQ426.6 [化学工程]
O643.36 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
碳基纳米材料电催化氮气还原合成氨研究进展
被引量：
3
2
作者
于丰收
周志翔
张鲁华
机构
河北工业大学化工学院
出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第24期3111-3122,共12页
基金
国家自然科学基金(21905073,22008048)
河北省海外高层次人才百人计划(E2019050015)资助。
文摘
以可再生电能为能源, H2O为质子和电子源,温和条件下将氮气(N2)还原为氨气(NH3)将成为替代传统高能耗合成氨工艺(Haber-Bosch方法)的有效途径之一. N2分子的高反应活化能和析氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)导致的产NH3速率和法拉第效率低,是目前电催化氮气还原(nitrogen reduction reaction, NRR)合成NH3面临的主要挑战.过渡金属基催化剂可通过反馈π电子过程吸附、活化N2分子,然而d轨道电子同样有利于质子吸附,进而促进HER竞争反应,导致合成NH3法拉第效率降低.碳基纳米材料因其出色的电导率、优异的化学稳定性以及可调的电子结构、形貌特征,成为当前电催化NRR合成NH3领域的研究热点.结合上述研究工作,本文从电催化NRR合成NH3机理出发,介绍了碳基纳米材料的种类和结构,重点综述了碳基纳米材料电催化NRR合成NH3活性提高策略,包括杂原子掺杂、单原子活性中心设计、缺陷工程.最后总结了该领域目前存在的问题与挑战以及未来发展趋势.
关键词
电
催化
氮气还原
氨合成
碳
基纳米
催化剂
结构缺陷设计
Keywords
electrocatalysis
nitrogen reduction
ammonia synthesis
carbon-based nanomaterials
defect engineering
分类号
TQ113.26 [化学工程—无机化工]
TQ426
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型杂原子掺杂碳基纳米金属催化剂及其在可再生平台分子催化转化中的应用
李金
王红琴
王剑辉
杨善晓
李朝霞
安霓虹
《工业催化》
CAS
2024
0
下载PDF
职称材料
2
碳基纳米材料电催化氮气还原合成氨研究进展
于丰收
周志翔
张鲁华
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
原文传递
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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