CO catalizado con SiC
2Diagrama de reacción de hidrogenación
Recientemente, la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, Centro Nacional de Hefei de Investigaciones Científicas y Profesor de Química y grupo de investigación Ciencia de los Materiales Zengjie, sistema de carburo de silicio para el estudio, se encontró que el juego hidrófilos e hidrófobos un papel importante en el proceso de reacción catalítica, y desde la escala atómica este efecto se explica en la 'fuente': SiC superficie del quantum dot estructura hidroxilo ricos hidrófilo, puede promover eficazmente la activación de moléculas de dióxido de carbono en una investigación molecular Nivel-Insight en cómo los grupos hidroxilo impulsar la actividad catalítica en CO. 2 La hidrogenación en metanol en el título, publicado en línea en la Chem, es co-autor de la primera estudiante de doctorado de papel Peng Yu Han, PhD Profesor Asociado Wang Luo Liangbing y Extraordinaria su totalidad.
reacción catalítica se produce en la superficie del catalizador, generalmente puede regular las propiedades de la superficie del catalizador para aumentar la actividad, selectividad y estabilidad de la reacción catalítica. naturaleza hidropático de la superficie es un parámetro importante en el pasado para la gente a entender la naturaleza básica de hidropatía alojarse en enriquecimiento de la molécula de sustrato, por ejemplo, se adsorbe fácilmente sobre el catalizador superficie una especie hidrófilos tales como alcoholes, y una superficie hidrófoba adsorbe fácilmente especies tales como cetonas, ésteres, pero esto es más macro apreciado, por lo tanto, la escala atómica da a conocer las propiedades de superficie del catalizador afinidades afectan a la naturaleza catalítica de la agua de reacción, tiene un significado importante para el diseño de catalizador eficaz.
Los investigadores compararon la actividad de hidrogenación de carburo de silicio comercial y silicio punto cuántico dióxido de carburo, el quantum dot carburo encontrado hidrófilo en 32atm y 150oC, la masa activa (actividad masa) de carburo de silicio hidrófobo comercial en las mismas condiciones que las tres órdenes de magnitud más alto. la energía de activación aparente de los puntos cuánticos es carburo de silicio (48,6 kJ mol-1), sólo aproximadamente la mitad de la de carburo de silicio comercial (94,7 kJ mol-1) a. in situ por espectroscopia de fotoelectrones de sincrotrón de rayos X y absorción de rayos X cerca de borde técnicas de espectroscopia, los investigadores han encontrado que una superficie de carburo de silicio de la quantum dot hidrófilo HCOO hidroxilo-rico, H átomo del grupo hidroxilo se puede formar * especies intermedias puede interactuar con dióxido de carbono para participar directamente en el proceso de reacción catalítica Medio. Este camino de reacción especial reduce la energía de activación de la formación de HCOO * y, por lo tanto, promueve la activación del dióxido de carbono. Sobre la base de este conocimiento, los investigadores construyeron una serie de catalizadores enriquecidos en la superficie que son 2La actividad en la reacción de hidrogenación es un orden de magnitud mayor que la estructura libre de hidroxilo. 2La comprensión del papel de la reacción de hidrogenación se ha roto a través de la comprensión tradicional de la hidrofilia y la hidrofobicidad, y ha buscado CO más eficiente en el futuro. 2Los catalizadores de hidrogenación abren nuevas ideas.
El trabajo de investigación fue apoyado por el Frontier Science Key Research Project de la Academia de Ciencias de China, el Programa Nacional de Investigación Científica Principal y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales.
