MOFs派生新型多孔炭负载金属纳米反应器的制备及其催化甲酸产氢反应的研究
批准号:
21603054
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
冯成
依托单位:
学科分类:
催化化学
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
高书涛、张冬暖、商宁昭、刘祺凤、郝云辉、董文欢
中文摘要
氢能源是未来新型能源开发的一个重要方向,但是限制氢气应用的储存、运输问题却难以解决。在众多储氢方法中,甲酸储氢是一种具有实际应用潜力的储氢技术。然而现有非均相催化体系很难在室温条件下高效催化甲酸产氢,这极大地限制了甲酸储氢技术的应用。金属有机框架材料(MOFs)派生的新型多孔炭材料具有高比表面积、高化学稳定性、孔结构多样性与高度可调控性等特点,在诸多领域具有潜在广泛的应用前景。本项目拟设计制备MOFs派生的纳米多孔炭材料,以其为载体负载金属纳米活性位点,通过催化剂结构的精确调控、研究载体的孔径结构及杂原子掺杂对金属催化性能的调变作用,设计、筛选出室温下能高效催化甲酸产氢的纳米反应器,并阐明MOFs派生的多孔炭-金属纳米反应器催化甲酸产氢反应的机理。该研究对于明确该催化体系中的构效关系具有重要科学意义,同时对促进甲酸储氢技术的实际应用,促进我国未来氢能源的发展具有十分重要的现实意义。
英文摘要
Hydrogen can play a important role in the future energy system, but the major difficulty in its application lies in the hydrogen storage and transportation. In different solutions, formic acid has tremendous potential as a safe and convenient hydrogen storage materials. Now, a efficient dehydrogenation of formic acid by a robust solid catalyst under ambient conditions constitutes a major challenge, which is an important limit on the development of formic acide hydrogen storage technology. To solve this problem, the aim of the project is to fabricate a metal nanoparticles functionalized with metal-organic framework (MOFs)-derived porous carbon and used as an efficient formic acide dehydrogenation catalysts. A possible mechanism of the catalytic activity of the catalyst would be proposed. This study will provide a new way for the efficient formic acide decomposition and allows for a more efficient utilization of hydrogen energy. In addition, the system research of MOFs-derived novel nanoporous carbon and its applications in the catalysis field has important scientific significance.
本项目围绕MOFs派生的新型炭材料,在催化甲酸产氢反应中的应用展开研究。我们经过对催化剂的筛选以及对甲酸产氢反应的各项条件进行优化,最终建立室温下甲酸高效产氢体系,并对新型多孔炭-金属纳米催化剂催化甲酸产氢机理也进行了研究。此外,我将相关催化剂扩展到了催化氨硼烷产氢等反应当中均取得了不错的催化效果。与此同时,还对以MOFs派生多孔碳为载体负载活性金属,用来催化非均相硝基还原,氢转移(甲酸氢源)等反应也进行了研究,并且获得一系列成果。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
登录
查看更多内容
Carbon nanospheres with well-controlled nano-morphologies as support for palladium-catalyzed Suzuki coupling reaction
具有良好控制的纳米形貌的碳纳米球作为钯催化铃木偶联反应的支持
DOI:
10.1002/aoc.3741
发表时间:
2017
期刊:
Applied Organometallic Chemistry
影响因子:
3.9
作者:
[Wenhuan Dong, Saisai Cheng, Cheng Feng, Ningzhao Shang, Shutao Gao, Chun Wang, Zhi Wang]
通讯作者:
Zhi Wang
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
能源化工
影响因子:
--
作者:
[韩文爽, 李晴, 刘森, 江德尚, 冯成, 王春]
通讯作者:
王春
Fabrication of highly dispersed Pd nanoparticles supported on reduced graphene oxide for catalytic reduction of 4-nitrophenol
还原氧化石墨烯负载高度分散的 Pd 纳米颗粒的制备用于催化还原 4-硝基苯酚
DOI:
10.1016/j.catcom.2016.11.021
发表时间:
2017-02-01
期刊:
CATALYSIS COMMUNICATIONS
影响因子:
3.7
作者:
[Dong, Wenhuan, Cheng, Saisai, Wang, Chun]
通讯作者:
Wang, Chun
Super Nanoteragonal ZrO2 Embedded in Carbon as Efficient Support of PdAg Nanoparticlefor Boosting Hydrogen Generation from Formic Acid
嵌入碳中的超纳米四方 ZrO2 作为 PdAg 纳米颗粒的有效支撑,促进甲酸产氢
DOI:
10.1002/ente.201800319
发表时间:
2018-11-01
期刊:
ENERGY TECHNOLOGY
影响因子:
3.8
作者:
[Feng, Cheng, Gao, Shutao, Wang, Chun]
通讯作者:
Wang, Chun
Pd9Ag1-N-doped-MOF-C: An efficient catalyst for catalytic transfer hydrogenation of nitro-compounds
Pd9Ag1-N-掺杂-MOF-C:硝基化合物催化转移氢化的高效催化剂
DOI:
10.1016/j.catcom.2017.02.019
发表时间:
2017-05
期刊:
Catalysis Communications
影响因子:
3.7
作者:
[Zong Liu, Wenhuan Dong, Saisai Cheng, Shuang Guo, Ningzhao Shang, Shutao Gao, Cheng Feng, Chun Wang, Zhi Wang]
通讯作者:
Zhi Wang
共 8 条
国内基金
海外基金