负载型Pt基双金属催化剂的设计、化学制备及催化性能调控

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21073023
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    36.0万
  • 负责人：
    梁长海
  • 依托单位：
    大连理工大学
  • 学科分类：
    B0202.催化化学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

设计制备负载型双金属催化剂以及精细调控其催化性能是催化科学与技术领域最富有挑战性的课题方向之一。本申请项目拟通过设计并合成多种金属有机前体，采用化学气相沉积技术选控制备负载型Pt基双金属催化剂；利用多种原位表征技术弄清双金属催化剂的形成机理和结构变化规律，从而实现双金属催化剂的结构和组成的可控调变；以代表性的加氢反应如芳烃、双烯烃和炔烃选择加氢等为探针反应，研究负载型双金属催化剂的催化性能，揭示双金属催化剂的结构和组成与催化性能的内在规律性关系；采用Monte Carlo和密度泛函等理论对化学气相沉积过程中的双金属催化剂的形成机理和结构变化规律，以及催化反应过程中结构和性能等进行理论模拟，结合实验结果确定负载型双金属催化剂的形成机制以及结构和催化性能调控规律。课题的实施将在分子层面建立双金属催化剂的设计和结构与性能的调控机理，从而为相关的催化剂研制和精细调控提供理论基础。

结项摘要

设计制备负载型双金属催化剂以及精细调控其催化性能是催化科学与技术领域最富有挑战性的课题方向之一。金属有机化合物合成的快速发展为利用其作为双金属前体制备粒度和组成均一的负载型催化剂提供了契机。同时广泛应用于电子等领域的化学气相沉积技术具有易于控制，影响因素少，重复性高等优点，可以克服催化材料传统制备方法的不足。因此，化学气相沉积技术与金属有机化学的结合，提供了一种设计制备尺寸和组成高度均一的负载型双金属催化剂的有效方法，从而为有效的精细调控催化剂结构、组成和催化性能，以及研究催化剂的构效关系开辟了一条新途径。本申请项目通过合理设计并合成多种金属有机前体如Pt(C5H9)2, Pd(C3H5)(C5H5), Pt3Fe3(CO)15, Pt5Fe2(CO)12(COD)2, [Fe(H2O)6][PtCl6], Pt-Fe (CO)x(COD)y等，采用化学气相沉积技术选控制备负载型双金属催化剂；利用多种原位表征技术弄清双金属催化剂的形成机理和结构变化规律，从而可基本实现双金属催化剂的结构和组成的可控调变；以代表性涉氢反应如芳烃和炔烃选择加氢、加氢脱氧和C-C偶联反应等为探针反应，研究负载型双金属催化剂的催化性能，揭示双金属催化剂的结构和组成与催化性能的内在规律性关系。相关的研究引起国内外研究人员广泛关注，如树脂负载贵金属催化剂的化学气相沉积制备和偶联反应性能被选为催化学报封面文章报道；有机框架材料负载贵金属催化剂的化学气相沉积制备被著名催化专家H. Garcia教授在Chem. Soc. Rev.（2012, 41, 5262) 进行了大量评述，利用室温下MOCVD法将Pd粒子载入到MOF-5孔道中，保证了MOF-5结构在担载过程中不被破坏，所得的催化剂在Suzuki偶联反应中显示了良好的活性。本项目从基础研究出发，研究了双金属催化材料的可控制备过程，以及在催化加氢反应中的催化作用机理，形成具有知识产权的催化剂和相关技术。课题的实施在"分子工程"层面为负载型双金属催化材料的可控制备及其在催化加氢领域的进一步应用奠定了科学基础。发表/接受学术论文19篇，申请/授权专利5件，培养博士和硕士研究生10名。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Conversion of highly concentrated cellulose to 1,2-propanediol and ethylene glycol over highly efficient CuCr catalysts
通过高效 CuCr 催化剂将高浓度纤维素转化为 1,2-丙二醇和乙二醇
  • DOI：
    10.1039/c3gc40134k
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    Green Chemistry
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Xiao, Zihui;Jin, Shaohua;Pang, Min;Liang, Changhai
  • 通讯作者：
    Liang, Changhai
Palladium supported on an ion exchange resin for the Suzuki-Miyaura reaction
用于 Suzuki-Miyaura 反应的离子交换树脂负载钯
  • DOI：
    10.1016/s1872-2067(12)60698-6
  • 发表时间：
    2013-12
  • 期刊：
    Chinese Journal of Catalysis (封面文章)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang M.;Jiang M.;Liang C.
  • 通讯作者：
    Liang C.
Microwave-assisted green synthesis of uniform Ru nanoparticles supported on non-functional carbon nanotubes for cinnamaldehyde hydrogenation
微波辅助绿色合成非功能性碳纳米管负载的均匀钌纳米粒子用于肉桂醛加氢
  • DOI：
    10.1016/j.catcom.2012.03.035
  • 发表时间：
    2012-07
  • 期刊：
    Catalysis Communications
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Xiaojuan Ni;Bingsen Zhang;Chuang Li;Min Pang;Dangsheng Su;Christopher T. Williams;Changhai Liang
  • 通讯作者：
    Changhai Liang
Activated carbon supported molybdenum carbides as cheap and highly efficient catalyst in the selective hydrogenation of naphthalene to tetralin
活性炭负载碳化钼作为萘选择性加氢制四氢化萘的廉价高效催化剂
  • DOI：
    10.1039/c2gc35177c
  • 发表时间：
    2012-01-01
  • 期刊：
    GREEN CHEMISTRY
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    Pang, Min;Liu, Chunyan;Liang, Changhai
  • 通讯作者：
    Liang, Changhai
Quantitative Studies on the Oxygen and Nitrogen Functionalization of Carbon Nanotubes Performed in the Gas Phase
气相碳纳米管氧和氮官能化的定量研究
  • DOI：
    10.1021/jp306866q
  • 发表时间：
    2012-09
  • 期刊：
    Journal of Physical Chemistry C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Li, Chuang;Zhao, Anqi;Xia, Wei;Liang, Changhai;Muhler, Martin
  • 通讯作者：
    Muhler, Martin

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其他文献

一步法合成Pt@ZIF-8及其在1,4-丁炔二醇选择加氢中的应用(英文)
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  • 通讯作者：
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    梁长海
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  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李闯;何博;凌雨;曾志荣;梁长海
  • 通讯作者：
    梁长海

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
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关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
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AI技术路线图

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          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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