课题基金基金详情
红外光谱研究固体氢基质中金属催化降解CO2的反应机理
结题报告
批准号:
21373152
项目类别:
面上项目
资助金额:
84.0 万元
负责人:
王雪峰
依托单位:
学科分类:
B0304.化学动力学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
王欢文、刘星、荆语婷、易欢、赵杰、李广君、陈晓、王晓平
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
激光溅射产生过渡金属原子束,在氢基质条件下与CO2共沉积在低温基片上。利用低温固体氢基质隔离技术结合红外光谱,同位素取代,和量子化学计算,研究过渡金属催化降解CO2反应活性中间体结构及反应性能。同时应用量子化学理论计算对化学反应机理和化学键特征进行深入研究,提出通过H2和CO2反应产生有机化合物的反应机理。具体研究内容包括:(1)研究金属Ti在一般固体氢中降解CO2的反应中间体结构及反应机理研究,(2)在固体仲氢中Ti降解CO2的反应机理研究,(3)在低温固体氢中V, Cr, Co, Fe, Mn等过渡金属降解CO2的反应中间体及反应机理研究。本项目研究结果为设计氢气储存及CO2降解中的新型催化剂提供新思路。
英文摘要
Laser-ablated transition metal atoms are deposited in low temperature solid hydrogen that is doped with CO2 (mole ratio is H2:CO2=1000:1) to give metal hydrides.Annealing and irradiation with UV-VIS induce metal hydrides reacting with CO2 to give chemical reacton intermediates, which are identified through FTIR spectra,isotopic substitutions, and quantum chemical calculations. At the same time the reaction mechanisms are studied by intrinsic reaction coordinate (IRC) calculations and bonding characters are investigated by natural bond orbital (NBO) analysises. Our project will focus on following three objectives: (1) titanium atoms catalyze CO2 reduction with H2 in solid normal hydrogen; (2) titanium atoms reduce CO2 with H2 in solid parahydrogen; (3) transition metals such as V, Cr, Fe, Mn,et al reduce CO2 with H2 in solid normal and parahysrogen. The results of this study will give new approach to design novel catalyst for hydrogen strorage and CO2 readuction.
本项目利用低温固体氢基质隔离技术结合红外光谱和量子化学计算,研究了B-N (N = Si, Ge, Sn等),Ce-N及Be-SO2的成键特征,发现了罕见的B-H-Si等三中心两电子缺电子氢桥键,进一步拓展了金属氢桥键的概念。研究了金属(B, Be, Sc,Ti,V,Cr等)在氢基质条件下催化降解CO2反应活性中间体结构及反应性能,提出通过金属氢化物活化CO2的反应机理。首次在氢基质中测定了金属氢化物和CO2生成HM(η2-O2CH)、HM(η2-O2CH) (η2-H2)、Cr(η2-O2CH)2(M = 金属原子)等反应中间体,并对化学成键特征进行了深入探究。
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
Ultrathin MnO2 nanoflakes deposited on carbon nanotube networks for symmetrical supercapacitors with enhanced performance
沉积在碳纳米管网络上的超薄 MnO2 纳米片可用于具有增强性能的对称超级电容器
DOI:10.1016/j.jpowsour.2016.11.112
发表时间:2017
期刊:JOURNAL OF POWER SOURCES
影响因子:9.2
作者:Sun Peng;Yi Huan;Peng Tianquan;Jing Yuting;Wang Ruijing;Wang Huanwen;Wang Xuefeng
通讯作者:Wang Xuefeng
H2MBH2 and M(μ-H)2BH2 Molecules Isolated in Solid Argon: Inter-element M=B and M−H−B Bonds ( M = Ge, Sn)
固体氩中分离的 H2MBH2 和 M(μ-H)2BH2 分子:元素间 M=B 和 M–H–B 键(M = Ge、Sn)
DOI:10.1021/acs.inorgchem.7b03109
发表时间:--
期刊:Inorganic Chemistry
影响因子:4.6
作者:Zhao Jie;Beckers Helmut;Huang Tengfei;Wang Xuefeng;Riedel Sebastian
通讯作者:Riedel Sebastian
Asymmetric supercapacitors based on carbon nanotubes@NiO ultrathin nanosheets core-shell composites and MOF-derived porous carbon polyhedrons with super-long cycle life
基于碳纳米管@NiO超薄纳米片核壳复合材料和MOF衍生的多孔碳多面体的非对称超级电容器具有超长的循环寿命
DOI:10.1016/j.jpowsour.2015.03.106
发表时间:2015-07-01
期刊:JOURNAL OF POWER SOURCES
影响因子:9.2
作者:Yi, Huan;Wang, Huanwen;Wang, Xuefeng
通讯作者:Wang, Xuefeng
Hydrogen-bridge Si(mu-H)(3)CeH and inserted H3SiCeH molecules: Matrix infrared spectra and DFT calculations for reaction products of silane with Ce atoms
氢桥Si(mu-H)(3)CeH和插入的H3SiCeH分子:硅烷与Ce原子反应产物的矩阵红外光谱和DFT计算
DOI:10.1016/j.molstruc.2017.05.113
发表时间:2017
期刊:Journal of Molecular Structure
影响因子:3.8
作者:Xu Bing;Shi Peipei;Huang Tengfei;Wang Xuefeng
通讯作者:Wang Xuefeng
Spectroscopic observation of photo-induced metastable linkage isomers of coinage metal (Cu, Ag, Au) sulfur dioxide complexes
造币金属(Cu、Ag、Au)二氧化硫络合物光诱导亚稳态连接异构体的光谱观察
DOI:10.1039/c3cp53811g
发表时间:2014
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子:3.3
作者:Liu Xing;Wang Xuefeng;Xu Bing;Andrews Lester
通讯作者:Andrews Lester
红外光谱研究过渡金属硼化物分子结构以及和水分子反应机理
  • 批准号:
    22273066
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    王雪峰
  • 依托单位:
低温基质红外光谱及量子化学计算研究三元金属氢化物中氢桥键
  • 批准号:
    21873070
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    王雪峰
  • 依托单位:
基质隔离红外光谱研究金属氢化物催化乙炔/亚乙烯基转化
  • 批准号:
    21173158
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    王雪峰
  • 依托单位:
利用固体仲氢基质隔离红外光谱研究异核金属"氢桥键"
  • 批准号:
    20973126
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    王雪峰
  • 依托单位:
国内基金
海外基金