به عنوان یک دسته مهم از کاتالیزور غیر فلزی، نانولوله های کربنی، الماس، گرافن مواد nanocarbon در کاتالیزور نشان مقایسه و یا در بسیاری از واکنش کاتالیزوری عملکرد کاتالیزوری بیش از کاتالیزور فلزی سنتی است. اکسیژن، نیتروژن، بور، گوگرد، و غیره nanocarbon است عامل کلیدی در پرسش های علمی گروه های عاملی مشترک مهم در سطح مواد، اما آنها نیز خواص کاتالیزوری. درک تنظیم و خلاصه ماهیت شیمیایی و فعالیت کاتالیزوری از گروه های عاملی سطح است برای بهینه سازی از توسعه مواد نانو کربن و کاتالیزور.
به تازگی، موسسه تحقیقات فلزی، تحقیقات دانشیار بو مواد کاتالیزوری، و دیگر محققان با استفاده از سو Dangsheng اول محاسبه اصل و شیمی کوانتومی، با شروع از ماهیت شیمیایی از گروه های عاملی سطح، توضیح داد در جزئیات اکسیژن، نیتروژن، بور ، گوگرد و دیگر گروه های عاملی در هیدروژن زدایی آلکان، اکسیداسیون مونوکسید کربن، کاهش اکسیژن، تجزیه هیدروژناسیون انتخابی و سایر واکنش های کاتالیزوری، و مقررات عمومی خلاصه ساز و تنظیم گروه های عاملی سطح، به شرح زیر:
1. سود و زیان ظرفیت الکترون و اکسیژن pH و نیتروژن گروه های عاملی می تواند با موفقیت به یک گروه کربونیل، یک گروه کربوکسیل، یک گروه هیدروکسیل و دیگر گروه های عاملی اکسیژن در مواد نانو کربن توسط فرایند نیترات فرایند اکسیداسیون معرفی چگونه به دقت توصیف کمی بین اکسیژن مختلف گروه عاملی تفاوت در فعالیت و فعالیت در همان گروه های عاملی اکسیژن در محیط های شیمیایی مختلف به یک مشکل دشوار به دلیل همزیستی گروه های عاملی اکسیژن بیشتری بر روی کاتالیست است، با استفاده از آزمایش های دشوار به شرح دقیق از محققان با استفاده از تابع فوکویی، تراکم کاربردی محاسبات نظری داده حرف اول اکسیژن تدریج گروه عاملی مشخص نتایج محاسبات از دست دادن ظرفیت های الکترونیکی می تواند کمک به گروه های عاملی شیمیایی با آزمایش تفاوت اکسیژن مختلف، واکنش سایت های فعال کار (شیمی - یک مجله اروپایی 2014، 20، 7890-7894). معرفی قابلیت های مواد نانو کربن نیتروژن را می توان به طور موثر افزایش کاتالیزور قلیایی. مواد نانو کربن به عنوان پیریدین، پیرول، نیتروژن چهارتایی، نیتروژن گرافیت نیتروژن مشترک گروه های عاملی است. چگونه می توانیم از قابلیت های اساسی مختلف نیتروژن است برای بهینه سازی خواص کاتالیزوری محققان کلیدی جذب پروتون با هیدرولیز اسیدی و محاسبه تفکیک ثابت، موفقیت اندازه دقت کوانتیزاسیون با توجه به چهار قابلیت مختلف نیتروژن اساسی است. نتایج نشان داد، نیتروژن پیریدین است گروه اساسی ترین عملکرد، مشخص است که پایه آن واکنش اساس سایت فعال کاتالیز (فیزیک. شیمی. شیمی. فیزیک . 2015، 17، 6691-6694).
2. آلکان هیدروژن زدایی اکسیداتیو سایت های پایین فعال و مکانیسم مسیر واکنش. واکنش هیدروژن زدایی اکسیداتیو برنامه موفق ترین از یک واکنش شیمیایی کاتالیست مواد نانو کربن است. اولین اولین اصول افشا در اتان فعالیت BIS کربونیل مسیر اکسیداتیو واکنش هیدروژن زدایی (J. مادر. شیمی. 2014، 2، 5287-5294)، نشان داد بازسازی به طور گسترده گزارش ساز و سایت واکنش فعال است قبل از متفاوت نیست و محققان پیشنهاد اکسیژن را می توان با یک محاسبه حذف می شود خواص پارامتر فعالیت کاتالیزور ماده نانو کربن در واکنش هیدروژن زدایی اکسیداتیو. نتایج بیشتر اشاره کرد که فعالیت کاتالیزوری از اتم های کربن متصل به اکسیژن و در گروه عاملی قبل از آزمایش به منظور بررسی گروه کربونیل فرد متوجه نشده ممکن است به عنوان هیدروژن زدایی اکسیداتیو استفاده در واکنش از سایت فعال (.. شیمی ارتباطات 2014، 50، 11016-11019) با تجزیه و تحلیل مواد nanocarbon معطر، به علت کاهش از اتم های کربن توصیف سایت های فعال کاتالیزوری تولید می شود معطر (شیمی - یک مجله آسیایی 2016 ، 11، 1668-1671).
3. مکانیزم برای مستقیم، هیدروژن زدایی کم از پارافین. عملکرد نانوالماس در هیدروژن زدایی مستقیم از آلکان یک اثر کاتالیزوری بسیار عالی است، نه بیشتر از کاتالیستهای فلزی سنتی، بلکه نسبت به دیگر کاتالیزور ماده نانو کربن همچون نانولولههای کربنی یک بهتر ثبات و انتخاب است اول اصول محاسبه، محققان از فعال شدن کاتالیزور ساختمان سد، پیوند هیدروژنی، جنبه انتقال بار و اندازه اثر SP2 آشکار ساختار هسته-پوسته منحصر به فرد و ویژگیهای کاتالیزوری نانوالماسها @ SP3 ارتباط ساختاری-فعالیت، حمایت تئوری از طراحی و بهینه سازی کاتالیزورهای نانومواد کربنی غیر متال را فراهم می کند (ACS Catalyst 2017، 7، 3779-3785).
4. طراحی کاتالیزور هیدروژناسیون جدید است یک واکنش شیمیایی از مولکول هیدروژن یک واکنش دهنده مهم مرسوم با استفاده از فلزات نجیب به طور عمده به عنوان کاتالیزور فعال هیدروژن مولکول محققان کاتالیزوری نا امید مفهوم لوئیس جفت از طراحی توسط بور محاسبات نظری مورد استفاده قرار گیرد - N همکاری دوپ لایه پشت سر هم گرافن سیستم کاتالیزور. محاسبات نشان می دهد که مواد کربن و کاتالیزور کاتالیزور فلز نجیب اثر کاتالیزوری مشابهی را نشان داد (فیزیک. شیمی. شیمی. فیزیک. 2016، 18، 11120-11124). مطالعات بیشتر تلاش کرده اند سینامالدئید مولکولی انتخابی کاتالیزوری آزمون واکنش هیدروژناسیون، توصیف یک روش بهبود انتخابی از سینامیل الکل، الکل سینامیل و به دست آورد انتخاب خوب (ChemCatChem 2014، 6، 3246-3253).
بردار برای تنظیم عملکرد کاتالیست فلزی. محققان چندین تنظیمات ساختاری متفاوت از مواد نانو کربن بور و نیتروژن هترواتمها. برق ساخته با توجه به تفاوت، بور و نیتروژن هترواتمها عملکرد کاتالیست طلا منفی برای تک اتمی بار . تنظیم تجزیه و تحلیل بار مخالف نشان داد که الکترون نیتروژن دوپ از حامل به پشتیبانی اتم فلز منتقل؛ جهت انتقال الکترون-بورون از حامل مخالف اتم طلا در نتیجه نشان ایالات ظرفیت های مختلف، که به طور مستقیم. نتیجه را در نیروهای و مکانیزم های مختلف بین واکنش دهنده و مونواکسید کربن، اکسیژن مولکولی و نیروی بیشتری بین حمایت و اتم طلا در مولکول مونوکسید کربن-نیتروژن دوپ ؛. بورون اتم طلا و نیروی حامل اکسیژن مولکولی قوی تر . واکنش با اندازه مولکول ها را در نیروهای مختلف در واکنش اکسیداسیون مونوکسید کربن حامل های مختلف منجر مکانیسم واکنش متفاوت است. علاوه بر LH سنتی و مکانیسم واکنش ER، همچنین یک سه مولکول مکانیسم واکنش (سه مولکولی) درک عمیق تر (J. مادر. شیمی یک 2017، 5، 16653-16662) برای تنظیم بردار محققان علاوه بر مطالعه قرار گرافن حامل تک سوراخ در نانولوله های کربنی، یک حفره های دو جداره و سنگ ولز سایت های نقص برای تنظیم کاتالیست طلا در یک اتم نیتروژن پشتیبانی، و با مقایسه نانولوله های کربنی اثر انحنای (فیزیک. شیمی. شیمی. فیزیک. 2017 توصیف ، 19، 22344-22354).
6. قوانین عمومی و مکانیزم های تنظیم از گروه های کاربردی. محاسبات نشان می دهد که مقدمه ای از یک اتم نیتروژن می توانید الکترون اهدا توانایی گروه های عاملی اکسیژن، در نتیجه افزایش دفع الفین، به منظور بهبود انتخاب کاتالیزور (شیمی مواد نانو کربن در واکنش هیدروژن زدایی را بهبود بخشد. آسیا J. 2013، 8، 2605-2608). دوپینگ با توجه به اتم نیتروژن، نسبت اتم بور از اتم های کربن و الکترون ظرفیتی یکی کمتر، در نتیجه باعث ایجاد یک سوراخ، نتایج سوراخ نشان می دهد که اتم بور را می توان با مولکول های اکسیژن فعال تولید تولید گونه های اکسیژن فعال، اکسیداسیون کاتالیزوری جزئی متان به فرمالدئید (مجله شیمی فیزیک C 2013، 117، 17485-17492). غربالگری محاسباتی بر اساس جرم، محققان دریافتند که گروه های عاملی بر روی کاتالیست کربن به دنبال قوانین BEP هیدروژن زدایی، و کربن فاصله قطع اتصال هیدروژن نیز با مانع انرژی خطی است (Nanoscale 2015، 7، 16597-16600).
نتایج تحقیقات در ACS تجزیه، نانو J. مادر. شیمی. A، شیمی. COMM را و مجلات دیگر منتشر شده است، آخرین نتایج از یک مقاله ویژگی در Chemical Communications منتشر شده است. توسط بنیاد ملی علوم طبیعی چین، فلز محقق برجسته در این مطالعه بود پروژه، Sinopec، تامین مالی مرکز امور خارجه سوپر گوانگژو.
شکل 1. (الف) مواد نانو کربن اکسیژن مشترک گروه عاملی (ب) منظور از میل برای یک گروه عاملی اکسیژن
شکل 2. Dehydrogenation اکسید کننده پروپان بیش از گروه های مونو کربونیل
شکل 3. پارامترهای سینتیکی توسط اکسیداسیون اتان واکنش هیدروژن زدایی محاسبه دینامیک میکروسکوپی دست آمده است. (A) عامل از پیش نمایی (ب) واکنش تعادلی ثابت (ج) واکنش تبدیل فرکانس
شکل 4 مکانیسم فعال سازی مولکولی هیدروژن
شکل 5 نمودار مفصل از رابطه ساختار-فعالیت بین ساختار هسته پوسته الماس sp2 @ sp3 با الماس نانو و عملکرد کاتالیزوری
شکل 6: dehydrogenation اکسیداتیو نانومواد کربن
