في الآونة الأخيرة، خفى أكاديمية جوهر معهد العلوم من فيزياء الحالة الصلبة، والأكاديمية الصينية للبيئة ومركز الطاقة النانوية تقدم جديد في هدرجة انتقائية التحويلات الحفازة، وتنشط شيدت مع فائق النشاط الحفزي والانتقائية والاستقرار تضم المشارك NX غير النبيلة مواقع حافزا المعادن. نتائج البحوث التي نشرت في دورية دولية "المواد المتقدمة" (Adv.Mater 2019، دوى :. 10.1002 / adma.201808341).

الكتلة الحيوية هي مورد متجدد على واحدة من الأكثر وفرة، في إطار العمل من محفز مناسب، يمكن تحويلها إلى وقود ومواد كيميائية، وتستخدم بدلا من الموارد الأحفوري. لما له من الأكسجين الغنية، ويعتبر هدرجة انتقائية من جزيئات منصة المستمدة من الكتلة الحيوية واحدة من إنتاج الكتلة الحيوية من المواد الكيميائية غرامة الأسلوب الأكثر استخداما على نطاق واسع. وفي الوقت الحاضر فإن العنصر النشط يعتمد على محفز الهدرجة هو معدن النبيلة (حزب العمال، والاتحاد الافريقي، المشتريات، رو، وما إلى ذلك) في موقع نشط، ولكن احتياطيات منخفضة ومكلفة، والتي تقتصر على محمل الجد تطبيق على نطاق و. وهكذا، ووضع التكلفة المنخفضة للغير النبيلة محفزات هدرجة المعدنية هي نشطة للغاية مفتاح الكتلة الحيوية إلى التطبيق.

بدعم التقليدية المحفزات المعادن غير النبيلة منذ التشكل وحجم التوحيد الفقراء نانو، واحد موقع نشط، مما أدى إلى نشاط الحفاز في عملية الهدرجة، وسوء الانتقائية، والاستقرار. في الآونة الأخيرة، على أساس الإطار المعدني العضوي (من موفس) إعداد التكلفة المادية، والنشاط التحفيزي عالية من المعادن - تلقى الكربون هيكل نظام محفز الكثير من الاهتمام - النيتروجين. ومع ذلك، فإن ارتفاع درجة الحرارة يسبب الكربنة المباشر للمحتوى موفس N والمسامية انخفض، تؤثر على الخصائص التحفيزية للمادة. وفقا لذلك، فمن الضروري لبناء البنية النانوية مناسبة عقد المادة الفعالة حفاز. زيف-67 المشتقة من السلائف يتم التفاف أنابيب الكربون النانوية N-مخدر نانو 3D محفز التحول المعادن، بسبب بنية فريدة من نوعها وتصميم تكوينها، وقد ثبت أن يكون electrocatalyst كفاءة. الباحثون خصائص ممتازة لهم الكهربائية ويرجع ذلك أساسا إلى مكونات الحفازة الكيميائية (المناسب N-مخدر) والتآزر متعددة المراحل هيكل أجوف. ومع ذلك، هذا التكوين معين من المعادن مقرها - مشتق القدرة الحفازة من المواد الكربونية في الموقع من الجسيمات النانوية الانتقال معدنية لم يتم استغلالها بشكل كامل، وخاصة بالنسبة للدراسة التقليدية الحرارية الحفاز نادرا ما ذكرت - N.

تحقيقا لهذه الغاية، والباحثين حل زيف-67 مشتقات أنابيب الكربون النانوية مخدر N-يتم التفاف شركة جسيمات متناهية الصغر المحفز من قبل الحرارة من خطوتين إعداد. ويرجع ذلك إلى نقطة ارتفاع في درجة الحرارة الانحلال الحراري خطوة بحيث نمو أنابيب الكربون أكثر أمر، في حين أن هيكل الأنابيب النانوية الكربونية واحد الأبعاد يمكن زيادة ومنع التكتل بشكل فعال خلال الكربنة جزيئات أكسيد الكربون، شركة بحيث النانوية على درجة عالية من ملفوفة بشكل موحد في مخدر الكربون N الجزء العلوي من الأنابيب النانوية، فإن متوسط حجم الجسيمات من 10.4 نانومتر، كما هو مبين في الشكل. أظهر التحليل وجود كمية كبيرة من مواقع المشارك NX حافزا النشطة هي التي شيدت، مما يؤدي إلى المحفزات المعادن غير الثمينة وجود فائقة عالية الحفازة النشاط والانتقائية والاستقرار. أظهر مزيد من التحليل أنه مع مثل هذه المواقع حافزا نشطة للغاية يمكن أن يكون حتى انتقائي مجمع أساس الكتلة الحيوية التي تحتوي على هدرجة انتقائية لمجموعة ألدهيد، مجموعة كيتون، مجموعة الكربوكسيل ومجموعة وظيفية نيترو في درجة حرارة الغرفة إلى قيمة عالية منها الكيمياوية الدقيقة، والأداء التحفيزي لتلبية أو تجاوز مستوى حافزا المعادن النبيلة التقليدية. ارتباط إعداد metalbased المواد الحفازة كفاءة غير النبيلة يوفر وسيلة جديدة وفعالة، وتوفير أساس تجريبي لفهم جديد للموقع الهدرجة النشط.

وقد تم تمويل هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين.

(A-د) صورة SEM من المواد، HAADF-STEM وHRTEM FIG التين؛ (ه-و) شركة 2P و N 1S الأطياف؛ (ز) XANES وEXAFS الأطياف.

المصدر: أكاديمية الصينية للعلوم، خفى معاهد العلوم الفيزيائية

النصائح: في الآونة الأخيرة، والقناة الصغيرة مراجعة تدفق المعلومات رقم العام. كل مستخدم يمكن في كثير من الأحيان قراءة عدد اشتراك، وسوف تظهر هذه الاشتراكات وعدد كبير من البطاقات. لذلك، إذا كنت لا تفوت "صوت أكاديمية الصينية للعلوم"، والمقالة، يجب عليك القيام بما يلي: أدخل "صوت الأكاديمية الصينية للعلوم رقم العام ' فوق الزاوية اليمنى العليا ؟؟؟ القائمة حدد" مجموعة ستار "