VIII族双金属纳米结构的制备、催化偶联与依数性关系研究
批准号:
51271173
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
杨晴
依托单位:
学科分类:
金属低维与亚稳材料
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
周俊、刘红瑜、邵根荣、江钧、毕夏、王文亮、张莉、陈桂焕、周明慧
中文摘要
本申请旨在设计和发展一种非水热非溶剂热的VIII族双金属纳米材料的合成途径,实现其控制制备,并研究其催化偶联与依数性关系。着重利用动力学控制途径实现VIII族双金属纳米材料的温和制备与生长,并从微观动力学角度探明VIII族双金属在温和条件下的生长机理,实现VIII族双金属纳米材料组分分数在较大范围内(准)连续控制。通过研究所制备VIII族双金属纳米材料的磁性和纳米化学性质,探明其组成、结构与性质之间的关系,特别是研究和探明其催化碳-碳偶联反应与其依数性间的关系与规律,为VIII族双金属纳米材料的功能拓展和应用提供基础。
英文摘要
This project to tend to develop a mild, non-hydrothermal, non-solvothemal solution synthetic route for the controllable preparation of group VIII bimetallic nanostructures including their solid solutions, and to investigate the growth mechanism of the nanoparticles and their catalytic performances in carbon-carbon cross-coupling reaction with colligative-like property in both oil and water systems. In the current proposal, the composition and structure of the biematallic nanoparticles will be tuned with the variation of reaction conditions, typically via kinetic controlling in the specific procedures, and the reaction and growth mechanisms will be revealed at the same time. In addition, the physical and chemical properties, especially the nanochemistry of catalytic activity of the biemetallic nanoparticles will be evaluated via performing catalysis of carbon-carbon cross-coupling reactions such as the ones of Suzuki, Ullmann and Stille ones. Through the intensive investigations, the highly catalytic performances of the catalysis and the relations between the properties with the composition and structure of the bimetallic nanoparticles, mainly the colligative-like property, will be achieved. This proposal will provide a feasible way to group VIII bimetallic nanoparticles, which is also available for various systems of bimetals, and the pre-proposal study has suggests that the bimetallic nanoparticles have obvious merits for the catalysis of organic reactions since that the bimetallic nanoparticles as catalyst can be easily performed in solutions without any surface modification and addition of phosphorus ligands. This work also presents a new space for the understanding of nanocatalysis and nanochemistry of bimetals, which may provide potential applications in techniques.
VIII族金属及其合金具有独特的原子结构与电子构型,其物理化学性能优异。在材料、能源、化工、凝聚态物理、固体化学、环境治理与保护、化学催化以及能量转换等众多学科领域都有着广泛的理论研究和应用研究价值。本项目在前期工作基础上,利用设计温和的液相合成方法,控制制备出NiPt、NiPd、CuPd、NiCoP、CuPdPt、CuPdPt/C和NiSe-MoSe2等多种VIII族双金属、多金属及VIII族金属化合物功能纳米材料,并详细研究了所制备纳米材料的组成、结构、微结构和形成过程与机理,以及其在催化偶联、电催化、光电探测等方面的性能。同时探讨了其纳米物理、化学性能与材料组成和结构之间的相互关系,探明了其内在关系和机理,取得了一些有意义的研究结果。本项目研究丰富了VIII族双金属、多金属及其相关化合物纳米材料的合成研究,为相关固溶体系纳米材料及其纳米复合结构的控制制备提供了有价值的借鉴,是对材料合成化学和功能纳米材料制备和性能研究的有益补充和拓展。在项目开展以来,部分研究结果已在Nano Letters等学术刊物上发表,目前已发表标注本基金项目资助的研究论文 28 篇。其中,以第一标注在Nano Letters、Chemistry of Materials、Journal of Materials Chemistry A (2篇)、Nanoscale(3篇)、APL Materials、Advanced Materials Interfaces、CrystEngComm、Electrochimica Acta和Dalton Transactions上发表研究论文12篇;以第二标注在Chemistry of Materials、Small、Nanoscale、Advanced Science、Journal of Power Sources、Journal of Materials Chemistry A、ACS Applied Materials & Interfaces和RSC Advances上发表研究论文8篇;以第三标注在Nano Letters等刊物上发表研究论文4篇;第四标注论文4篇;后续另有数篇关联研究工作将会陆续发表。获得授权发明专利1项。项目开展期间,培养毕业博士研究生 6 名,硕士研究生1名。
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Self-assembly growth of alloyed NiPt nanocrystals with holothuria-like shape for oxygen evolution reaction with enhanced catalytic activity
海参状合金化 NiPt 纳米晶体的自组装生长用于析氧反应并增强催化活性
DOI:
10.1063/1.4930988
发表时间:
2016
期刊:
APL Materials
影响因子:
6.1
作者:
[Wang, Chunde, Jiang, Jun, Yang, Weilai, Yang, Qing]
通讯作者:
Yang, Qing
DOI:
10.1021/la501267f
发表时间:
2014-06
期刊:
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
影响因子:
--
作者:
[Genrong Shao;Guihuan Chen;J. Zuo;Ming Gong;Qing Yang]
通讯作者:
Genrong Shao;Guihuan Chen;J. Zuo;Ming Gong;Qing Yang
Alternative Synthesis of CuFeSe2 Nanocrystals with Magnetic and Photoelectric Properties
具有磁性和光电特性的 CuFeSe2 纳米晶的替代合成
DOI:
10.1021/am508844w
发表时间:
2015-02-04
期刊:
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:
9.5
作者:
[Wang, Wenliang, Jiang, Jun, Yang, Qing]
通讯作者:
Yang, Qing
DOI:
10.1039/c3ce40650d
发表时间:
2013-08
期刊:
CrystEngComm
影响因子:
3.1
作者:
[Jun Zhou;Guihuan Chen;Biao Nie;J. Zuo;Jia Song;L. Luo;Qing Yang]
通讯作者:
Jun Zhou;Guihuan Chen;Biao Nie;J. Zuo;Jia Song;L. Luo;Qing Yang
Design and construction of ultra-thin MoSe2 nanosheet-based heterojunction for high-speed and low-noise photodetection
用于高速低噪声光电检测的超薄MoSe2纳米片异质结的设计和构建
DOI:
10.1007/s12274-016-1151-5
发表时间:
2016-06
期刊:
Nano Research
影响因子:
9.9
作者:
[Geng Xiangshun, Yu Yongqiang, Zhou Xiaoli, Wang Chunde, Xu Kewei, Zhang Yan, Wu Chunyan, Wang Li, Jiang Yang, Yang Qing]
通讯作者:
Yang Qing
共 28 条
新型Imiterite矿结构红外半导体银汞硫硒单晶的控制生长与光电性能研究
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批准号:22272159
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:杨晴
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依托单位:
硒化钼基范德华异质结构电催化剂的设计、制备及优化
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批准号:U1932150
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:67.0万元
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批准年份:2019
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负责人:杨晴
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依托单位:
窄带硒碲化合物半导体低维纳米结构的控制制备、机理与性能研究
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批准号:21571166
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2015
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负责人:杨晴
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依托单位:
基于新型Ullmann反应设计的磁性3d过渡金属磷砷化合物低维纳米材料的相控制合成、结构及磁性研究
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批准号:21071136
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2010
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负责人:杨晴
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依托单位:
基于新型Ullmann反应设计的III-V族化合物半导体低维纳米材料的合成、机理及性质研究
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批准号:20571068
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2005
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负责人:杨晴
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依托单位:
国内基金
海外基金