綠色催化的案例
科廷大學(xué)開發(fā)可用于綠色制氫的新電催化劑 成本更低/更有效
蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，澳大利亞科廷大學(xué)（Curtin University）開發(fā)了一種新電催化劑，可用于從水中獲取綠色氫。這種催化劑成本更低、更加有效，或?qū)榇笠?guī)模生產(chǎn)清潔能源開辟新途徑。
（圖片來(lái)源：科廷大學(xué)）
通常來(lái)說(shuō)，科學(xué)家們一直使用鉑等貴金屬催化劑，來(lái)加速水分解為氫和氧的速度。科廷大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，以前使用的催化劑效率低下，往其中加入鎳和鈷，可以提高其性能。這種Ni2+/Co2+ doped Au-Fe7S8納米片具有極高的析氧反應(yīng)活性，可以減少分解水所需要的能量，并提高氫的產(chǎn)量。
研究負(fù)責(zé)人Dr. Guohua Jia表示，這項(xiàng)研究將對(duì)未來(lái)的可持續(xù)性綠色制氫產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。“基本上來(lái)說(shuō)，我們的研究采用的是二維鐵硫納米晶體，并加入少量的鎳和鈷離子。通常情況下，這種晶體不能用作從水中得到氫的電驅(qū)動(dòng)反應(yīng)的催化劑。我們的做法將性能不佳的鐵硫完全轉(zhuǎn)化為可行且高效的催化劑。
“使用這些儲(chǔ)量更豐富的材料，成本更低，而且更有效。相比之下，目前使用的基準(zhǔn)材料，如氧化釕，使用是更貴的釕無(wú)素。我們的發(fā)現(xiàn)不僅拓寬了現(xiàn)有的可能粒子組合‘調(diào)色板’，而且引入一種新的、有效的催化劑，也可能用于其他應(yīng)用。”
研究人員表示，這將促進(jìn)從化石燃料向清潔能源過(guò)渡。下一步是在更大的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，以測(cè)試其商業(yè)可行性。
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展開 綠色催化的技術(shù)PPT
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綠色催化劑介紹.
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室溫綠色合成鎳鐵層狀雙氫氧化物/泡沫鎳及其高效的電催化析氧反應(yīng)性能
綠色能源技術(shù)如電解水和燃料電池等由于其無(wú)污染的特點(diǎn), 近年來(lái)一直受到人們的廣泛關(guān)注. 然而, 在合成其催化劑的過(guò)程中多會(huì)消耗化石能源, 從而造成環(huán)境污染, 形成惡性循環(huán). 因此, 在無(wú)額外能量輸入的條件下合成高效的電催化劑是非常必要的, 但同時(shí)又充滿挑戰(zhàn).
中科院蘇州納米所王強(qiáng)斌教授課題組通過(guò)簡(jiǎn)單的一步合成法在室溫下制備了一種具有高效析氧催化性能的鎳鐵層狀雙氫氧化物/泡沫鎳(NiFe LDH/NF)催化劑.
圖1 鎳鐵層狀雙氫氧化物/泡沫鎳(NiFe LDH/NF)催化劑的制備和形貌
NiFe LDH的形成遵循溶解-沉淀機(jī)理: Fe離子水解產(chǎn)生的酸性環(huán)境聯(lián)合NO3-, 刻蝕泡沫鎳表面, 形成Ni離子, 隨后, Ni離子與水解的Fe物種原位共沉淀于 泡沫鎳表面, 生成NiFe LDH. 所得到的NiFe LDH/NF在堿性環(huán)境下, 表現(xiàn)出高效的電催化析氧反應(yīng)性能.
在1 mol/L的氫氧化鉀溶液中, 當(dāng)電流密度為10 mA/cm2時(shí), 其電位低至1.411 V vs. RHE, 相應(yīng)的塔菲爾斜率僅為42.3 mV/dec, 而在電流密度為100 mA/cm2時(shí), 所需電位也僅為1.452 V vs. RHE.
此外, 該材料還表現(xiàn)出卓越的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性. 這種綠色制備NiFe LDH/NF的合成方法有望在OER催化中得到廣泛的應(yīng)用.
本工作近期發(fā)表于Science China Materials, 2018, doi: 10.1007/s40843-018-9356-1
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東華大學(xué)廖耀祖教授課題組：綠色制備吡啶基共軛微孔聚合物用于光催化氫能制備
其中，光催化析氫是最重要的氫能技術(shù)之一，其關(guān)鍵是開發(fā)高效、穩(wěn)定、可持續(xù)的光催化劑。共軛微孔聚合物作為新型多孔材料，具有結(jié)構(gòu)可靈活設(shè)計(jì)、孔道可自由調(diào)節(jié)、孔表面可豐富修飾以及光電性質(zhì)可調(diào)控等特點(diǎn)，逐漸在氫能制備領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。但是，目前大多數(shù)共軛微孔聚合物的合成都是通過(guò)昂貴的金屬催化劑催化偶聯(lián)來(lái)完成，反應(yīng)條件較復(fù)雜，成本較高，發(fā)展綠色、溫和的合成方法仍然存在挑戰(zhàn)。
基于上述背景，東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院廖耀祖教授課題組發(fā)展了經(jīng)典Chichibabin吡啶合成方法，提出采用簡(jiǎn)單的醛酮縮合策略，建立了吡啶基共軛微孔聚合物（Pyridyl conjugated microporous polymers, PCMPs）非金屬制備反應(yīng)體系（圖1）。該合成方法不需要金屬參與，反應(yīng)條件溫和高效，可在幾分鐘內(nèi)完成反應(yīng)。通過(guò)調(diào)節(jié)縮合單體官能團(tuán)數(shù)、幾何形狀以及分子尺寸等，實(shí)現(xiàn)了PCMPs的比表面積、孔徑分布、光吸收以及帶隙結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控。
圖1 Chichibabin反應(yīng)合成PCMPs示意圖
研究表明，PCMPs的比表面積高達(dá)523 m2/g，可以在紫外-可見吸收光譜下顯示出較寬的吸收范圍，表現(xiàn)了可調(diào)控的帶隙結(jié)構(gòu)（1.85~2.77 eV）（圖2）。光催化析氫性能測(cè)試結(jié)果表明（圖3），吡啶基共軛微孔聚合物在全光譜下平均析氫速率接近1200 μmol·g-1·h-1，優(yōu)于多數(shù)非金屬偶聯(lián)法制備的共軛高分子光催化析氫材料。這項(xiàng)工作還揭示了吡啶活性位點(diǎn)空間分布與連接方式對(duì)提升可見光催化產(chǎn)氫性能的重要性，對(duì)未來(lái)合理設(shè)計(jì)有機(jī)高分子光催化材料提供了一條綠色的途徑。
展開 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)：能源存儲(chǔ)領(lǐng)域獲重要進(jìn)展！
據(jù)悉，近年來(lái)，陳浩教授帶領(lǐng)的先進(jìn)材料與綠色催化團(tuán)隊(duì)一直聚焦能源、環(huán)境材料與光催化技術(shù)的研究，取得了一系列重要的研究進(jìn)展和成果。近兩年已經(jīng)發(fā)表多篇相關(guān)領(lǐng)域的高水平研究論文，其中包括：Adv. Mater.,2017, 29, 1701774; ACS EnergyLett., 2018, 3, 2544; Adv. Funct. Mater., 2018,28, 1803309; Adv. Funct. Mater., 2017,27, 1703923; Appl. Catal. B: Environ., 2018,224, 871; Appl. Catal. B: Environ., 2017,203, 563; J. Mater. Chem. A, 2018,6, 153等，研究工作受到了同行廣泛關(guān)注。上述研究成果獲得國(guó)家自然科學(xué)基金及校自主創(chuàng)新項(xiàng)目資助。
來(lái)源：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
展開 2018新型功能材料大會(huì)-2018.09.16-18 鞍山
【大會(huì)信息】
主辦單位：遼寧科技大學(xué)
會(huì)議時(shí)間：2018年9月16-18日
大會(huì)地點(diǎn)：鞍山市 勝利賓館
【大會(huì)介紹】
【大會(huì)主題】
T1：儲(chǔ)能與能量轉(zhuǎn)換
T2：納米孔功能材料
T3：綠色催化化學(xué)
T4：生物傳感材料
T5：功能高分子材料
T6：分子探針技術(shù)
T7：有機(jī)光電材料與器件
【分會(huì)場(chǎng)】
Session 1：儲(chǔ)能與能量轉(zhuǎn)換材料
Session 2：催化材料
Session 3：有機(jī)功能材料
【出版檢索】
【演出嘉賓】
常州大學(xué)化學(xué)頂刊：基于MOF催化劑改善鋰-空氣電池性能！
純相金屬-有機(jī)骨架（MOFs）具有超高的比表面積和較高活性的金屬中心，在鋰-空氣電池催化領(lǐng)域中有巨大的應(yīng)用潛力。然而這類材料的微孔特性限制了鋰-空氣電池的充放電容量。
為解決這一問(wèn)題，常州大學(xué)銀鳳翔、陳標(biāo)華課題組開發(fā)了一種部分移除配位官能團(tuán)的方法，在Cu離子與均苯三甲酸配位過(guò)程中引入間苯二甲酸，從而在微孔Cu-MOF中構(gòu)造了大量的介孔以及具有不飽和配位的Cu金屬中心。通過(guò)實(shí)驗(yàn)及理論計(jì)算研究表明，在電催化過(guò)程中，大量的介孔以及不飽和配位的Cu金屬中心可以有效降低空間位阻從而增強(qiáng)傳質(zhì)，降低電子傳導(dǎo)阻力，提高與反應(yīng)物之間的親和力，同時(shí)為不溶性鋰-空氣電池放電產(chǎn)物L(fēng)i2O2提供更多的存儲(chǔ)空間。在該介孔Cu-MOF上負(fù)載Co后，最為優(yōu)化的催化劑在鋰-空氣電池中可產(chǎn)生近7000mAh/g的放電容量；在1000mAh/g放電容量時(shí)，可以穩(wěn)定充放電循環(huán)55圈，而使用微孔Cu-MOF的催化劑在相同條件下只能穩(wěn)定32圈。
近日，該成果已經(jīng)發(fā)表于國(guó)際期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。此項(xiàng)工作得到了江蘇省綠色催化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、江蘇省自然科學(xué)基金以及國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。ACS Sustainable Chemistry & Engineering是化學(xué)大學(xué)科的頂級(jí)刊物，在工程、綠色可持續(xù)發(fā)展技術(shù)等學(xué)科領(lǐng)域享有盛譽(yù)，最新影響因子為7.632，中科院分區(qū)為一區(qū)。
展開 中南大學(xué)：高性能光催化劑研究重要進(jìn)展！
鑒于高的光催化活性和優(yōu)異的循環(huán)性能，該體系在綠色催化領(lǐng)域預(yù)計(jì)具有良好的應(yīng)用前景。對(duì)微孔聚合物材料的分子設(shè)計(jì)和功能化研究，也具有重要的研究?jī)r(jià)值和學(xué)術(shù)意義。
該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目21674129、重點(diǎn)項(xiàng)目21636010和湖南省自然科學(xué)-株洲市聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目2015JJ5015、中南大學(xué)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)計(jì)劃2018CX046的支持。化學(xué)化工學(xué)院唐俊濤副教授和粉末冶金院曠桂超副教授為本研究提供了重要幫助。
來(lái)源：中南大學(xué)
吉林大學(xué)楊英威教授課題組：新型大環(huán)芳烴受體的設(shè)計(jì)合成及其功能超分子材料的構(gòu)筑與應(yīng)用研究
同時(shí)楊英威教授課題組發(fā)展了系列基于新型/傳統(tǒng)超分子大環(huán)受體的有機(jī)熒光功能材料和有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料，拓展了它們?cè)诠腆w發(fā)光材料、污染物/離子檢測(cè)與吸附、綠色催化、超分子凝膠、超分子化療、藥物控釋、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用與實(shí)踐（Adv. Mater. 2018, 30, 1800177; Adv. Mater. 2019, 31, 1903962; Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1904683; Research 2019, 2019, 1454562; Small 2019, 15, 1805509; Theranostics 2020, 10, 615; J. Mater. Chem. A 2020, 8, 3651; Natl. Sci. Rev. 2021, 8, nwaa281; ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 4593; ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 32295; Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2009924; Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2105562; Acta Biomater. 2021, 134, 664）。基于這些創(chuàng)新性的工作基礎(chǔ)，楊英威教授多次受邀撰寫相關(guān)研究領(lǐng)域的綜述論文，系統(tǒng)地闡述了近年來(lái)大環(huán)芳烴的研究進(jìn)展以及所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)（Chem 2018, 4, 2029; Matter 2019, 1, 345; Theranostics 2019, 9, 3075; Adv. Mater. 2020, 32, 2003263; Aggregate 2020, 1, 19; Acc. Mater. Res. 2021, 2, 292; Angew. Chem. Int.
展開 反滲透加藥量計(jì)算方法！
往期回顧
【濟(jì)南】2021流動(dòng)化學(xué)技術(shù)研究及綠色工藝應(yīng)用交流研討會(huì)
【上海】第二期制藥和化工結(jié)晶過(guò)程控制和結(jié)晶工藝開發(fā)設(shè)計(jì)培訓(xùn)班
【南京】醫(yī)藥化工綠色合成工藝催化技術(shù)專題培訓(xùn)班
長(zhǎng)按識(shí)別二維碼
新加坡國(guó)立大學(xué)謝建平Nat. Commun.：在原子層面上揭示金屬納米團(tuán)簇的生長(zhǎng)機(jī)理
反觀之，通過(guò)這一途徑揭示的生長(zhǎng)機(jī)理也可以為精確調(diào)控金屬納米團(tuán)簇的材料性質(zhì)提供有效指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)其在綠色能源，催化，以及生物醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。
【成果簡(jiǎn)介】
鑒于此，新加坡國(guó)立大學(xué)謝建平教授課題組通過(guò)追蹤金納米團(tuán)簇生長(zhǎng)反應(yīng)，在原子層面上揭示了納米團(tuán)簇的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)學(xué)。該課題組首先合成了具有原子精度的[Au23(p-MBA)16]-納米團(tuán)簇（p-MBA = 對(duì)巰基苯甲酸），然后通過(guò)吸收光譜和電噴霧離子化質(zhì)譜（electrospray ionization mass spectrometry, ESI-MS）等手段，系統(tǒng)跟蹤了其在水溶液中生長(zhǎng)為同樣具有原子精度的[Au25(p-MBA)18]-納米團(tuán)簇的過(guò)程。通過(guò)對(duì)不同溶液環(huán)境（例如不同的離子強(qiáng)度，不同的氧化還原環(huán)境以及引入外源的Au(I)-SR配合物；SR代表硫醇保護(hù)劑）中生長(zhǎng)反應(yīng)的光譜和質(zhì)譜分析，作者指出該納米團(tuán)簇生長(zhǎng)反應(yīng)是通過(guò)反應(yīng)方程式[Au23(SR)16]- + 2 [Au2(SR)3]- → [Au25(SR)18]- + 2 [Au(SR)2]-精確進(jìn)行的。對(duì)這一過(guò)程的聯(lián)用質(zhì)譜（Tandem MS, MS/MS）分析進(jìn)一步表明這一生長(zhǎng)反應(yīng)是通過(guò)表面保護(hù)模體交換誘導(dǎo)的核對(duì)稱性轉(zhuǎn)換（Surface-Motif-Exchange Induced Symmetry-Breaking Core Structure Transformation，詳見圖4）機(jī)理實(shí)現(xiàn)的。另一個(gè)值得注意的發(fā)現(xiàn)是，由于上述尺寸生長(zhǎng)反應(yīng)的起始反應(yīng)物（[Au23(SR)16]-）以及最終產(chǎn)物（[Au25(SR)18]-）均具有8個(gè)價(jià)電子，故上述等電子尺寸生長(zhǎng)過(guò)程中不涉及納米團(tuán)簇的氧化還原反應(yīng)。
（[Au23(SR)16]-→ [Au25(SR)18]-納米團(tuán)簇生長(zhǎng)反應(yīng)示意圖。
展開 116個(gè)化工園區(qū)被撤銷引關(guān)注，您必須掌握的綠色苯酚制造工藝！
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，光催化其實(shí)就是利用光能為化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行提供能量。其中，光催化選擇性加氫催化劑就是光催化劑中的一類，它主要利用溶劑或者反應(yīng)物提供質(zhì)子氫，將反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為特定目標(biāo)產(chǎn)物——這也是綠色化工廠制備化學(xué)品的重要方法。
目前，科研人員正致力于提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，研究直接利用木質(zhì)纖維素而不再是其單體作為原材料制備苯酚。相信在不久的將來(lái)，通過(guò)更多科研人員的努力，也許你會(huì)發(fā)現(xiàn)，只要有光，更多的化學(xué)品都可以利用木頭制備出來(lái)——實(shí)現(xiàn)真正的綠色化工廠離我們不遠(yuǎn)了。
116個(gè)化工園區(qū)被撤銷引關(guān)注，您必須掌握的綠色苯酚制造工藝！
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，光催化其實(shí)就是利用光能為化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行提供能量。其中，光催化選擇性加氫催化劑就是光催化劑中的一類，它主要利用溶劑或者反應(yīng)物提供質(zhì)子氫，將反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為特定目標(biāo)產(chǎn)物——這也是綠色化工廠制備化學(xué)品的重要方法。
目前，科研人員正致力于提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，研究直接利用木質(zhì)纖維素而不再是其單體作為原材料制備苯酚。相信在不久的將來(lái)，通過(guò)更多科研人員的努力，也許你會(huì)發(fā)現(xiàn)，只要有光，更多的化學(xué)品都可以利用木頭制備出來(lái)——實(shí)現(xiàn)真正的綠色化工廠離我們不遠(yuǎn)了。
樹脂價(jià)格表https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=szjgb
展開 有機(jī)實(shí)驗(yàn)常用反應(yīng)裝置
往期回顧
【濟(jì)南】2021流動(dòng)化學(xué)技術(shù)研究及綠色工藝應(yīng)用交流研討會(huì)
【北京】醫(yī)藥、化工核磁、液質(zhì)分析方法研究開發(fā)及典型案例解析培訓(xùn)班
【上海】第二期制藥和化工結(jié)晶過(guò)程控制和結(jié)晶工藝開發(fā)設(shè)計(jì)培訓(xùn)班
【南京】醫(yī)藥化工綠色合成工藝催化技術(shù)專題培訓(xùn)班
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