石墨烯基催化剂的设计及其在催化领域的应用进展

石墨烯及衍生材料凭借独特的结构和卓越的电学、光学和力学性质,已成为国内外催化领域研究的热点。综述了石墨烯及衍生材料的合成方法,并探讨了它在催化领域中的应用,包括氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、掺杂石墨烯以及其他石墨化碳材料作为活性组分载体或直接作为非金属催化剂用于催化反应的研究进展,讨论了它们应用于催化反应研究中存在的问题。最后展望了石墨烯在催化领域中的研究方向。     

石墨烯及其衍生材料在多相催化中的研究进展

评述了石墨烯及其衍生材料应用于化工领域内相关催化过程的研究进展,包括以石墨烯及其衍生材料作为载体或直接作为催化剂应用于碳-碳偶联反应、碳氢键的氧化、还原反应等,以及与催化相关的石墨碳的研究进展。结合目前的研究现状,讨论了石墨烯及其衍生材料应用于传统催化反应时存在的问题,并对其在催化领域中可能的应用前景进行了展望。     

石墨烯基催化剂及其催化加氢应用研究进展

综述了单一型和复合型石墨烯基催化剂的研究进展,其中单一型包括氧化石墨烯、氧化-还原石墨烯、掺杂石墨烯等。介绍了石墨烯在催化加氢反应中的应用,并指出石墨烯基催化剂今后的研究重点。     

兰州化物所氟化石墨烯制备及摩擦学性能研究取得系列成果

正兰州化物所固体润滑国家重点实验室长期致力于氟化石墨烯的制备、修饰组装及摩擦学性能研究取得了系列研究成果。作为石墨烯的新型衍生物,FG既保持了石墨烯的高强度和耐高温性能,又因氟原子的引入而新增了表面能低、疏水性强等物理化学性能,从而使其在新型微纳电子器件、生物医药和润滑材料等领域应用前景广阔。该课题组以氟化石墨作为碳源,先后发展了通过液相超声剥离来制备FG和利用混合碱(Na OH与KOH)来处理、改性FG的方法。同时,以氧化石墨烯作为碳源,分别通过光     

六方氮化硼在催化中应用的研究进展

六方氮化硼是由硼原子与氮原子交替排列构成的一种新型二维材料,性质与石墨烯类似。综述了六方氮化硼的制备方法,包括自上而下以及自下而上两种不同的制备思路及常见的制备方法。评述了六方氮化硼应用于催化剂载体以及直接应用于催化反应的研究现状。对未来将其应用于催化领域内的研究前景进行了展望。     

石蜡/氧化石墨烯复合相变材料的制备及其热物理性能

采用液相组装法制备了石蜡插层氧化石墨烯复合相变材料。采用SEM、FT-IR、XRD、TG-DSC等手段分析测试了相变材料的微观结构及热物理性能,考察了氧化石墨烯的加入对石蜡的相变潜热、相变温度等热物性的影响。研究结果表明,经石蜡插层氧化石墨烯能明显地改善复合相变材料的导热性能,石蜡/氧化石墨烯相比于石蜡的相变潜热增加、相变温度有所升高,且储/放热时间比石蜡减少。石蜡质量分数为40%的复合材料的相变温度为62.6℃、相变潜热为179.2J/g。     

费托合成中碳载体负载铁催化剂研究进展

碳材料种类繁多,主要包括活性炭、碳纳米纤维、石墨烯、碳微球、碳纳米管及新型介孔碳等,碳材料作载体时其表面性质、孔道结构及与活性金属的相互作用均可影响其催化性能。综述了近年来碳材料载体在铁基费托催化剂中的研究进展,简述了碳材料改性方法及对催化性能的影响,介绍了新型铁基催化剂设计思路和合成方法。     

中国科学院纳米石墨烯铁催化剂研究获突破

正中国科学院大连化学物理研究所在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上,成功地将FeN_4结构限域在纳米石墨烯骨架中,使其具有优异的催化活性和稳定性,能够在室温甚至0℃下高选择性地催化氧化苯生成苯酚。这一研究结果给低温下高效选择氧化的非贵金属催     

改性氧化石墨烯纳米片用于海上B油田提高采收率*

改性氧化石墨烯纳米片是一种基于氧化石墨烯改性的新型纳米材料。本文研究了改性氧化石墨烯纳米片 的尺寸和形貌,并考察了改性氧化石墨烯纳米片与聚合物二元增效体系的油/水界面张力、乳化性能、黏浓关系、 流变性能和驱油性能。研究结果表明,所用的改性氧化石墨烯纳米片的典型尺寸为217.7 nm,在水溶液中呈片 状松散堆积。改性氧化石墨烯纳米片体系及其与聚合物的二元增效体系均能在改性氧化石墨烯加量为10 mg/L 的极低浓度下使油水界面张力降至10^-3 mN/m数量级,且在加量为50 mg/L的极低浓度下可使油水界面张力降至 10^-4 mN/m数量级,表明改性氧化石墨烯纳米片具有较高的活性,能在油水界面上均匀分布。改性氧化石墨烯纳 米片具有一定的乳化能力,无论是否存在聚合物的情况下,乳化液的油水分离时间均随改性氧化石墨烯纳米片 加量的增大而延长。改性氧化石墨烯纳米片与聚合物通过氢键和静电相互作用,加入100 mg/L的改性氧化石墨 烯纳米片可使聚合物溶液的增黏率达60%以上。在水驱基础上改性氧化石墨烯纳米片与聚合物二元增效体系 可使采收率提高26.25%。     

石墨烯包裹P25在染料敏化太阳能电池对电极中的应用

采用水热合成法制备氧化石墨,再将氧化石墨与P25一起用超声波分散,分别用水合肼还原法和紫外光还原法还原氧化石墨得到石墨烯包裹P25。对石墨烯包裹P25后的2种样品分别进行了扫描电子显微镜(SEM)、紫外光谱仪(UV)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)表征。采用P25电极作光阳极,以I-/I-3电解质溶液为电解液,用样品包裹P25制备对电极,组装成DSSC电池后,在蓝光、绿光、红光、紫外光、白光及模拟太阳光下进行光电性能测试。结果表明,水合肼还原法制得的石墨烯在光电性能及其他方面具有明显的优势。     

分子筛包埋金属纳米颗粒制备方法探讨

纳米催化是化学与化工领域研究的热点,在石油化工、精细化学品合成、环境保护和资源高效利用等领域发挥了重要作用.但是金属纳米催化剂普遍存在高温团聚问题,而将金属纳米颗粒包埋在分子筛晶内,不仅可有效提高抗烧结性能,还可同时获得孔道择形、限域催化和协同效应等优势.详细介绍了直接合成法和后合成法制备分子筛包埋金属催化剂的基本思路...     

Oxidative desulfurization using graphene and its composites for fuel containing thiophene and its derivatives: An update review

Oxidative desulfurization, in which the aromatic sulfur containing compounds are oxidized to their analogical sulfones and subsequently extracted, has assured to be one of the exceedingly effective desulfurization processes for resulting ultra-low sulfur import fuels. The oxidative desulfurization process using graphene oxide has attracted significant interest for sulfur removal from fuels. In this survey, we discussed systematically the techniques of desulfurizations in catalytic oxidation, including the role of graphene as a supported catalyst, the research results of oxidative desulfurization using graphene oxide and provided the factors affecting the desulfurization process. We also debate the challenges counterattack the use of graphene oxide in this view, including their preparation methods and their efficiency and stability as a supported catalyst. Also, there are some of the desulfurization processes currently under investigation such as oxidation, biodesulfurization, and adsorption was outlined in brief. The combustion of fossil fuels containing sulfur compounds emits some of the sulfur oxides which considered a harmful influence on human health and the surrounding environment as well as the economy. It can be concluded that GO remains a kind of ideal supported catalysts to recognize a pure fuel in the near futurity due to their eligible physicochemical characteristics.     

非贵金属CO氧化催化剂的研究进展

综述了非贵金属CO氧化催化剂的研究情况,着重讨论了影响CO氧化非贵金属催化剂活性因素、催化机制、催化剂失活原因。指出了今后的研究方向。     

生物燃料加氢脱氧催化剂的研究进展

简要阐述了生物燃料中不同含氧物的加氢脱氧机理,重点介绍了近几年国内外在生物燃料加氢脱氧催化剂方面的研究现状及进展,研究主要集中在负载过渡金属氧化物催化剂上,也包括负载贵金属、负载金属碳化物、负载金属氮化物和非负载金属氧化物催化剂。该领域未来研发趋势是低温高活性、高选择性、耐水、抗积碳、稳定的复合载体负载多元金属催化剂的研究。     

轻烃芳构化催化剂发展现状

介绍了国内外催化重整轻烃芳构化催化剂的研究发展状况。以ZSM-5系列催化剂为代表的酸性芳构化催化剂芳烃和液体收率低，引入Zn、Ga、Pt等金属进行改性。以Pt／KL系列催化剂为代表的碱性芳构化催化剂抗硫和再生性能差，引入稀土金属和碱金属对载体进行改性。综述改性过程中的改性机理、制备方法、性能水平及不足之处，还有复合氧化物载体催化剂的优缺点。指出碱性系列和复合氧化物系列催化剂芳构化催化性能好，值得进一步研究。     

双金属催化剂用于烯烃氢甲酰化反应的研究进展

工业上常用的氢甲酰化催化剂为金属钴(Co)或铑(Rh)的配合物催化剂。为了提高催化剂的活性,同时降低催化剂成本,基于Co、Rh的双金属催化剂得到了广泛研究。综述了Co、Rh基双金属催化剂(均相、多相催化剂)的制备及其催化氢甲酰化反应的研究进展。分析表明,相比于单金属催化剂,双金属催化剂的催化活性有不同程度的提高;Co系双金属催化剂中,Co-Rh组合活性最好,适合长短链烯烃的催化,更倾向于负载型催化剂的发展;Rh系双金属催化剂中,Rh-Fe体系活性与Rh-Rh体系相当,但其成本低,适合高碳烯烃的催化。     

环氧丙烷清洁生产技术展望

简述了环氧丙烷的清洁生产技术研究现状,介绍了具有工业应用前景的三种清洁生产技术及存在的问题。着重介绍了国外丙烯环氧化的胶团催化技术,包括胶团催化机理、反应体系设计以及工艺开发。指出选择适用的表面活性剂、催化剂、助催化剂以及工艺开发是胶团催化技术的关键。对采用胶团催化合成环氧丙烷的工业化前景作了展望,建议加强用胶团催化技术生产环氧丙烷的研究和开发。     

生物柴油合成中金属氧化物固体酸的应用研究进展

介绍了近年来用于制备生物柴油的金属氧化物固体酸催化剂的研究与应用进展,就SO42-/MxOy型金属氧化物、单一金属氧化物、多元复合金属氧化物、介孔金属氧化物等不同类型金属氧化物固体酸催化剂的制备、性质、活性、催化行为等方面进行了综述。对金属氧化物固体酸在生物柴油中的应用进行了展望。     

多相催化中的纳米材料和纳米构筑

从多相催化作用中的关键效应、纳米材料的特异性能、纳米材料的尺寸和形貌可控制备以及纳米结构可控建构等方面,对近年来纳米材料与技术在多相催化中的研究和应用进展进行了综述。列举了纳米材料与技术在能源催化、光催化和石油化工领域以及重要反应的催化剂、分子筛限域催化剂和生物催化剂等方面的应用实例。指出纳米粉体材料最有可能在纳米催化剂中获得实际应用,而具有一定形貌、尺寸、晶型或晶面的单金属纳米催化剂最有可能在纳米结构与催化效应关联上得到深入剖析,兼具均相和多相催化剂优点的纳米生物催化剂则是今后应特别加以关注的研究方向。此外,还讨论了不同水平上的纳米催化剂的定义,提出了今后在纳米催化的基础研究与应用研究细节方面应重视的问题。