化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  均相催化剂多相化研究取得新进展
均相催化剂多相化研究取得新进展
2018-01-12 12:53:42来源:元素商城

元素百科为您介绍均相催化剂多相化研究取得新进展。近日,中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室覃勇研究团队提出了利用扩散限制的原子层沉积(Diffusion-limited Atomic Layer Deposition,ALD)实现均相催化剂多相化的普适性方法。该方法通过在介孔分子筛孔口选择性沉积金属氧化物构筑中空铆钉结构,孔口孔径大小能够由纳米级精准调控到分子大小级别,可应用于各种均相催化剂在孔道内的物理封装,封装后的均相催化剂能够保持或提高均相催化剂的活性和手性催化选择性,并具有超高的重复使用性。

 均相催化剂多相化研究取得新进展.jpg

金属配合物催化剂,特别是手性均相催化剂,在化工、生物和医药等行业的发展中占据着重要地位。但这些均相催化剂往往存在难回收和产物分离的问题,使得其应用的成本较高,残留在产品中的催化剂还存在导致环境和产品质量问题的风险。将均相催化剂固载获得多相催化剂,是实现其有效分离和重复使用的重要方式。与传统的共价键固载型多相催化剂相比,以非共价键封装均相催化剂到中孔或介孔分子筛孔道中构筑纳米反应器,可保持手性配合物自由度和活性。

ALD是一种先进的薄膜沉积技术,在催化剂结构精准设计方面具有很好的应用前景。近年来,研究团队在前期丰富ALD沉积经验和催化剂结构设计基础上,将ALD过程中前体在多孔材料孔道中的扩散规律,应用于封装均相催化剂于介孔材料的孔道中。以介孔分子筛SBA-15封装金属配合物Co(salen)为例:首先通过真空浸渍法将Co(salen)浸渍到纳米管道内。然后以四异丙醇钛(TIP)和H2O为ALD前体,在孔口附近选择性地沉积TiO2形成带孔铆钉结构。通过控制TiO2的沉积循环次数,可将SBA-15孔口尺寸调整到催化剂分子大小以下(0.8nm),从而实现金属配合物的封装。通过改变TIP的脉冲时间(扩散时间),可控制其TiO2在孔道中的沉积深度,从而改变铆钉的长度。以Co(salen)催化环氧丙烷不对称水解拆分为探针反应,当脉冲时间固定为1.5s时,改变ALD循环数调控孔口大小,200循环时催化剂获得最优的活性、对映选择性和重复使用性,重复使用后8次仍保持较高的性能。测试表明,催化剂孔口的孔径减小到Co(salen)分子大小,铆钉结构扩散深度为1.1微米。脉冲(扩散)时间对应于ALD沉积的深度,随着脉冲时间从0.5s增加到8.5s,TiO2在SBA-15中的沉积深度由550nm增加到5.5μm。根据孔道的长度,可以选择合适的短扩散时间实现配合物分子的封装,较短的扩散时间能够获得更大的空间来封装配合物分子,得到较高的催化反应活性。

此方法为均相催化剂多相化提供了一种更加简单、精确的方法。该方法具有很好的普适性,可应用于Co(salen)、[(salen)Ti(μ-O)]2等各种配合物在各种介孔分子筛孔道(SBA-15、MCM-41、SBA-16等)中的封装,根据配合物分子和分子筛孔径大小简单调整工艺实现封装,获得可重复利用的高效催化剂。

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 材料及新材料材料化工  
相关专题: 催化剂
相关阅读:
●  纳米材料生物响应研究取得进展
元素百科为您介绍纳米材料生物响应研究取得进展。纳米材料基于光电子特性所引发的生物体系信号响应,是当前纳米生物学研究领域的前沿热点。明晰纳米材料的能级结构、界面电子传输及光控物种的形成规律,有助于操控纳米-生物界面下的生物举止和行为,从而有助于设计制备智能、安全、高效的纳米系统,用于癌症等重大疾病的诊断与治疗。 近日,中国科学院长春应用化学研究所张海元课题组报道了新型的硫化铋金纳米异质材料......
●  超强吸附剂MOF在水中的吸附量是原来的两倍
元素百科为您介绍超强吸附剂MOF在水中的吸附量是原来的两倍。沙特阿拉伯王国的材料化学家开发了一种超级多孔固体,它是由金属离子和有机连接剂(一种金属有机框架,简称MOF)组成的,在大气湿度中可吸收其自身重量的200%。该技术于1月11日在《化学》期刊上发表,可应用于调节湿度水平,特别是在飞机机舱和空调建筑等密闭环境中。 阿卜杜拉国王科技大学的资深作者Mohamed Eddaoudi说:“M......
●  科学家研制出一种控制分子的新材料
元素百科为您介绍科学家研制出一种控制分子的新材料。多孔材料含有分子间空间或原子之间的空穴。因为这些空洞, 被称为孔隙, 可以储存甚至分离分子, 这些材料在纳米技术领域具有很大的价值。在工业应用中已经具有不容置疑的重要性, 但仍有改进多孔材料性能的余地。 根据《科学》杂志上发表的一项研究, 科尔多瓦大学无机化学系的研究科学家Rafael Luque和来自华南大学的科学家组成的国际研究小组的......
优惠促销
热销推荐
一次性乳胶手套(标准型)
¥330.00
热销 2016 

您确定要从购物车中移除吗???