青年催化学术会

近日，兰州大学化学化工学院吴剑峰青年研究员团队在甲烷制备乙酸的催化研究方面取得了重要进展。其开发的 Fe/ZSM-5 催化剂实现了甲烷直接转化为乙酸的高效生产需求，最高时空产率实现了 12 mmol gcat-1h-1 ，乙酸反应选择性达到 63.2 %！该研究成果 2023 年发表于环境科学领域老牌国际学术期刊《Applied Catalysis B-Environmental》

过渡金属催化在现代有机合成化学中是非常重要的，因为它有丰富的多样性和广泛的应用，然而为构造药物活性分子的过渡金属催化，其应用受到许多因素的限制.目前解决现在问题的方法有1：使用固载试剂如钙钛矿、单片反应器、功能化聚苯乙烯、聚脲模 型和树枝状物提高回收利用效率。2：使用清除树脂来提升产品的质量，降低贵金属残留.

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催化剂能在化学反应中改变化学反应速率，但其本身质量和化学性质并不发生改变，因此广泛应用于如石化、合成、环保、农药等工业领域。石化相关工业是催化剂使用量最大的领域之一，在石化催化剂的分析测试中，烧失量（LOI）是一个重要的分析指标，本文主要介绍使用prepASH全自动测试石化催化剂中的烧失量。

全面介绍FCC催化剂评价表征，采用AMI-300化学吸附|JW-BK200物理吸附以及微反应器完成。

研究了稀土金属铈对化学镀Co-B合金工艺和结构的影响。结果表明，微量稀土加入镀液后，能改善电化学催化和金属离子的还原，能明显提高化学镀Co-B合金的沉积速度、静止电位和阴极过电位。 只做学术交流，不做其他任何商业用途，版权归原作者所有！

N0是煤燃烧过程中产生的主要污染气体之一，对人类健康和环境有严重的危害，因此研究NO的有效控制技术具有重要的学术价值和现实的工程实践参考价值。作者提出了一种基于铁直接催化脱除NO气体的有效方法，并进行了详细的实验研究和机理分析。

催化剂是推动现代化学工业发展的重要动力，在新型能源的开发利用以及环境的保护与治理等多个领域发挥着至关重要的作用。随着催化剂行业的迅速发展，对其表征及性能分析方面的技术要求也不断提高。为助力催化剂领域的快速发展需求，日立扫描电子显微镜通过不断的技术创新，以低电压高分辨的性能优势以及与能谱技术的结合可快速有效的对催化剂的结构形貌及元素组成分布信息进行表征与分析。以下即为日立场发射扫描电镜Regulus系列对Pt/C 催化剂进行低电压高分辨观察及分析的结果，随着技术的不断创新与发展，日立扫描电镜技术在现在及将来都将是推动催化剂领域不断发展的强效“催化剂”。

在化学反应里能改变反应物化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂（固体催化剂也叫触媒）。催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位，例如，合成氨生产采用铁催化剂，硫酸生产采用钒催化剂，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中，都采用不同的催化剂。我们选取一种固体硅铝催化剂进行实验，为了检测金属元素含量，我们通过微波消解的方法来对其进行前处理，有利于后续检测设备对多种痕量金属元素的检测。

在化学反应里能改变反应物化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂（固体催化剂也叫触媒）。催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位，例如，合成氨生产采用铁催化剂，硫酸生产采用钒催化剂，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中，都采用不同的催化剂。我们选取一种固体硅铝催化剂进行实验，为了检测金属元素含量，我们通过微波消解的方法来对其进行前处理，有利于后续检测设备对多种痕量金属元素的检测。

催化剂是一种有效改变反应物反应速率而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。因其能加速或减缓反应，及高度选择性等特点，在化工、生化、能源、环保等领域得广泛应用。然而，由于催化剂尺寸、位置、组成及微环境难以控制，导致制备条件较为苛刻，且在实际使用过程中，催化剂因长期受热、过酸、过碱、化学反应而发生一些不可逆的物理、化学变化，最终导致失活，严重限制了催化剂的推广应用。为此，有必要进一步研发高效、稳定型催化剂，而原子级精确合成是设计先进高性能催化剂的关键。

比较Cu、Ni电极对四环素类药品的电化学响应！讨论了纯Ni电极对四环素的电催化氧化特性！提出以纯Ni以工作电极的电化学流通池，优化结构，建立了测试四环素类抗生素的电化学流通池安培检测法！ 只做学术交流，不做其他任何商业用途，版权归原作者所有！

铂催化剂是一种以金属铂为主要活性组分制成的催化剂的总称，是化学、石油和化工反应过程经常采用的一种催化剂。具有催化活性高，选择性强，催化剂制作方便，使用量少，可以通过制造方法的变化和改进，与其他金属或助催化剂活性组分复配等，优化催化性能。为了对铂催化剂中的金属元素进行检测，寻找一种合适的微波消解方法对其进行前处理，有利于后续AAS、ICP、ICP-MS等检测设备对样品中金属元素含量的快速准确测定。

用两步循环伏安法制备了Pt/GC 电极, 并采用电化学方法、X 射线衍射法XRD 和电镜对该电极进行了表征, 研究了该电极对甲醇的电催化氧化性能, 实验结果表明, Pt/GC 电极显示出较高的电催化活性和稳定性 计算出传递系数.

铂催化剂是一种以金属铂为主要活性组分制成的催化剂的总称，是化学、石油和化工反应过程经常采用的一种催化剂。具有催化活性高，选择性强，催化剂制作方便，使用量少，可以通过制造方法的变化和改进，与其他金属或助催化剂活性组分复配等，优化催化性能。为了对铂催化剂中的金属元素进行检测，寻找一种合适的微波消解方法对其进行前处理，有利于后续AAS、ICP、ICP-MS等检测设备对样品中金属元素含量的快速准确测定。

催化剂在化学工业中占有重要地位，在石油化工中尤为突出，用于石油化工产品生产中的催化剂品种繁多，按催化作用的功能分，有氧化催化剂、加氢催化剂、脱氢催化剂等。常见的催化剂组成分主要有金属、金属氧化物、硫化物、酸、碱等，绝大多数以固体形式应用，少数液体催化剂需现配现用。催化剂性能的优劣在发展石油化工中有举足轻重的作用，然而催化剂中的成分组成影响着催化剂的性能，对于催化剂中成分的检测尤为重要，采用微波消解法对原油催化剂进行前处理，能够实现原油催化剂的快速、完全消解，有利于后续的元素分析。

光催化一般是指存在催化剂的条件下使光化学反应速率加快的反应。光催化剂通常是半导体金属氧化物：ZnO，Fe2O3或TiO2，光照时，其能够产生电子和空穴，然后与表面上的化学物质发生反应。本文讲述爱丁堡仪器LP980瞬态吸收光谱仪用于检测TiO2中光激活的载流子动力学，并通过二氯化物自由基的时间依赖性吸收来阐明其反应动力学。

在工业上，金负载催化剂应用于许多非常重要的反应，如选择性氧化、选择加氢以及重整反应，如气液转化反应，是非常有用的催化剂。通常金属负载催化剂的金属分散度通过 CO 或 H2 脉冲测量进行评价。然而，由于CO或H2在室温下无法吸附在Au上，因此无法使用CO / H2脉冲测量方法分析Au负载催化剂的金属分散度。 据报道，CO在-100° C）左右可以在金负载催化剂上发生化学吸附。在-100° C下对金负载催化剂进行CO脉冲测试，可以成功评价Au的金属分散度。本报告介绍了金负载催化剂在低温下进行CO脉冲测试的方法和注意事项。

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光催化研究是新材料和化学领域的前沿课题，在新能源（光解水制氢）和环境保护方面具有广阔的应用前景。实验结果表明，使用自旋捕获技术和电子顺磁共振技术能够提供了一种快速可靠的光催化反应机理研究方法，该方法能够实现原位光照固液光催化反应自由基的检测，研究发生在催化剂表面的微观物理和化学过程，并通过机理的研究来指导高效光催化剂的合成。

本研究在对湖北省襄阳地区青年人肠道中双歧杆菌进行分离鉴定的基础上，采用电子舌和电子鼻技术从滋味和气味2个维度，评价了双歧杆菌分离株在羊乳中的发酵特性，同时采用HPLC技术对其有机酸种类和含量进行了解析，通过本研究的实施，以期为后续商业化发酵羊乳用双歧杆菌的开发利用提供菌株支持。

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原子层沉积技术(ALD)，亦称原子层外延技术(ALE)，是一种基于有序、表面自饱和反应的化学气相薄膜沉积技术。由于ALD沉积的绝大多数金属和氧化物材料本身就是某些反应中的催化剂，因此ALD在催化领域的应用也很早就引起了人们的关注。此外，作为一种自下而上的新方法，ALD独有的三维共形性、高均匀性、原子级精准控制和低生长温度等特点，如同“3D”打印一般实现了高均一性催化剂的精细可控合成。

通过新的无溶剂机械合金方式合成了氧化铝基钴催化剂，低能量合成采用了Fritsch公司的行星式球磨机PULVERISETTE 0，通过对比，这种方法不仅可以合成高效的此催化剂，而且可以达到行星式球磨机所带来的效果。通过研磨过程，多孔的γ - Al2O3颗粒会存在磨损和碎片化现象，研磨的过程会使空隙填充。通过此机械化学合成方法，功能粒子Co被布局在了氧化铝基质颗粒的表面。通过优化机械合金化的反应条件，能达到很高的费托反应速率，催化剂的活性大大提高是因为Co相对高的分散性和没有了传统浸渍法生成的惰性硅酸铝盐。通过机械化学合成的催化剂优点：1、操作简单，合成的效率大大提高。2、环境温和，不需要高温高压。3、节能环保，不需要化学溶剂和加热。

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本论文第一部分研究了以污染物乙醇胺同系物为电子给体在P灯TIOZ上光催化生成氢的反应。结果表明，三种乙醇胺都能显著地提高光催化放氢效率，且污染物也被很好降解。研究了反应时间、起始浓度、pH值对光催化放氢和污染物降解的影响。制氢和污染物降解都是在弱碱性(pH为8一9左右)时活性最好。三种乙醇胺浓度对放氢反应的影响，表观上符合Langmuir.Hinshelwood关系式。乙醇胺光催化降解最终产物主要是COZ，玩O和NH3，检测到了中间产物一乙醇胺和甲醛。探讨了可能的反应机理。第二部分主要考察了5042一、cl一、NO3一、玩P氏一、Hco3一及c仇2一等无机离子对葡萄糖在P灯TIO:上光催化放氢的影响，结果发现玩PO4一对光催化放氢有很强的抑制作用，5042一、cl一和N03一对反应则有微小的抑制作用，而HcO3一和co户却有较大的促进作用，尤以c032一的促进作用更大。通过溶液coD值的测定、电化学分析、UV一vis和FT-刀又等手段进一步探讨了无机阴离子所起作用的机制。

汽车催化剂中的铂元素，作为一种贵金属，通过奥林巴斯X射线荧光光谱仪的分类和适当处理，分拣出汽车催化剂中的铂元素，实现资源的循环利用，使得原本被废弃的铂族金属在未来还有“发光发热”的时刻。

能源的短缺和人类对能源的不合理运用，给人类自身的生存条件和自然环境造成了极大的破坏。燃料电池作为一种不经过燃烧直接以电化学方式将燃料的化学能转化为电能的发电装置，有望成为21世纪首选的洁净、高效的发电技术。直接甲醇燃料电池（DirectMethanol Fuel Cell）是燃料电池的一个重要的分支，以甲醇为燃料，具有无污染、能量转化率高、储存和运输方便等优点，有望在便携式电源、电动机车和野外电站等方面得到应用，但是目前阻碍DMFC发展的主要问题是甲醇氧化的电极材料活性不高且对甲醇吸附能力较好的铂的价格昂贵，本文的主要目的是制备出高催化活性且成本较低的甲醇电催化氧化的阳极催化剂。本论文采用了电化学方法，如循环伏安法，常规脉冲伏安法及X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线能量色散谱（EDS）表征等技术手段研究了铂基功能性系列阳极阵列催化剂的制备方法及对甲醇电催化氧化性能，并讨论了甲醇在催化剂上的催化氧化机理。所制备出来的普通铂基合金修饰玻碳电极、铂基多元纳米线阵列电极、铂基多元空心球和Nafion试剂修饰的玻碳电极对甲醇的电催化氧化性能有了很大的提高，且所用的电极材料（贵金属）相比普通铂电极成本明显降低，得到的实验结果对甲醇燃料电池的商业化有一定的指导意义。本论文综述了燃料电池的发展历史及其分类，重点介绍了直接甲醇燃料电池的工作原理及研究进展和应用前景，尤其是直接甲醇燃料电池的阳极催化剂研究进展以及对纳米电催化材料在甲醇燃料电池阳极催化剂中的应用前景进行了详细说明，由此得出本文的选题依据，主要研究内容和结论如下：

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直接甲醇燃料电池(DMFC)以廉价的液体甲醇为燃料，不需要燃料重整设备，运行温度较低，燃料来源丰富，易携带和储存，是便携式电子设备、电动汽车的理想动力源。但其阳极催化剂采用贵金属Pt及PtRu合金，成本高，催化活性低，难以商业化。因此，降低贵金属Pt用量、提高Pt催化剂的活性和利用率，是重要的研究课题。本文采用微乳液法，以聚苯胺-石墨复合材料为载体，成功制备了具有纳米分散性的Pt/PANI-G、Pt-Ni-Zr/PANI-G阳极催化剂。(1)通过微乳液法成功合成了聚苯胺-石墨导电高分子催化剂载体，并应用FT-IR、TG、XRD、TEM、导电性和电化学性能测试表征了结构与性能。结果表明石墨含量为10wt%时载体具有较好的导电性能，石墨与聚苯胺之间存在键合作用，聚苯胺-石墨复合材料比聚苯胺具有更大的比表面积。(2)通过A to B和A+B两种微乳液法成功制备了Pt(20wt%)/PANI-G和Pt-Ni-Zr/PANI-G电催化剂，采用XRD、TEM、XPS等手段对催化剂进行表征。结果表明A+B微乳液法制得的催化剂具有更好的结构和性能。微乳液的ω、前驱体的浓度对催化剂粒径存在显著的影响，当ω=8.71、前驱体浓度为0.0192mol/L时制得的催化剂Pt粒径4.0nm，以0、+2和+4氧化态存在，电化学活性面积15.99 m2/g，对甲醇的电化学氧化峰电流为282.04μA㎝-2、氧化峰电位为0.603V。Pt-Ni-Zr/PANI-G催化剂中金属之间形成较好合金结构，催化剂金属以0、+2等多种氧化态形式存在，Pt粒径大小在3nm左右；Pt11Ni6Zr3/PANI-G催化剂中Pt具有较大的电化学活性面积和较高的热稳定性，对甲醇也有较高的电催化活性且随甲醇浓度和温度的升高而增强，常温时Pt11Ni6Zr3/PANI-G催化剂在1mol/L甲醇+0.5mol/L硫酸溶液中的氧化峰电流为440.94μA㎝-2、氧化峰电位0.539V。