应用同步辐射软X射线谱学技术原位研究Cu基双金属催化剂的结构及其催化反应机理
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:U1732272
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:260.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A3204.合肥同步辐射
- 结题年份:2021
- 批准年份:2017
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2018-01-01 至2021-12-31
- 项目参与者:鲍骏; 郑旭升; 徐倩; 胡善玮; 王维嘉; 王岩; 李雄; 冯雨歌; 李贵航;
- 关键词:
项目摘要
Synchrotron radiation soft X-ray spectroscopies have been demonstrated to be powerful techniques for studying the catalyst structures and reaction mechanism. Oxide-supported Cu-based bimetallic catalysts are widely used in many industrial catalytic reactions such as CO2 conversion to methanol. In this proposal, targeting to many fundamental key problems encountered during the applications of these catalysts, we plan to address these problems through the approach of so-called “model catalysis”. We will prepare oxide-supported Cu-based bimetallic model catalysts on ordered oxide thin films under the controllable conditions in ultrahigh vacuum and in-situ study their surface morphologies, chemical and electronic structures and thermal stabilities using multiple synchrotron radiation based techniques in combination with conventional surface science techniques such as scanning tunneling microscopy. Moreover, the adsorption/reaction process and mechanism of probing molecules like CO, CO2 and methanol on the surfaces of model catalysts, and the effects of oxide supports on the dispersion, thermal stability and adsorption/reaction properties of Cu-based bimetallic catalysts will be explored. In addition, by investigating the changes in the electronic structures, morphologies and adsorption/reaction properties of Cu with different second metals, we will try to figure out the nature of the synergistic catalytic effects of Cu-based bimetallic catalysts. Combined with theoretical calculations, we will gain deep fundamental understandings of the intrinsic relationship between the structures and catalytic properties of Cu-based bimetallic catalysts at the atomic-molecular level. On the basis of the knowledge gained from these model catalysts, we will try to design and prepare real oxide-supported Cu-based bimetallic catalysts and test their catalytic performances in some reactions such as CO2 hydrogenation to methanol.
同步辐射软X射线谱学技术是探究催化剂结构和催化反应机理强有力的研究手段。本项目针对工业上广泛应用的氧化物负载型Cu基双金属催化剂使用中存在的诸多关键科学问题,拟通过“模型催化”的方式,在真空中可控制备氧化物薄膜负载的Cu基双金属模型催化剂;利用多种同步辐射软X射线谱学技术结合STM等,原位研究Cu基双金属模型催化剂的表面结构、形貌、电子结构和热稳定性;研究CO、CO2和甲醇等探针分子在催化剂表面的化学吸附及反应的过程和机理;考察不同氧化物衬底对Cu基双金属催化剂分散度、热稳定性和吸附及反应性能的影响;探索Cu与不同金属组成双金属催化剂的电子结构、形貌及吸附性能的差异,获得Cu基双金属催化剂表面协同催化的机制。结合理论计算,从原子-分子水平上揭示Cu基双金属催化剂的结构与催化性能之间的内在联系。并依据这些研究结果,精确设计并制备Cu基双金属实际催化剂,测试其在CO2加氢等反应中的性能。
结项摘要
发展并利用同步辐射软X射线谱学技术对于揭示催化剂的构效关系和催化反应机理至关重要。本项目提出通过“模型催化”的方式,从原子-分子水平上揭示工业上广泛应用的氧化物负载型Cu基双金属催化剂的结构与催化性能之间的内在联系,并在此基础上精确设计并制备Cu基双金属实际催化剂,测试其在CO2加氢等反应中的性能。依托本项目的资助,我们在合肥光源设计并实现了多种探测模式的近边软X射线吸收谱(NEXAFS)技术,包括全电子产额(TEY)、部分电子产额(PEY)和全荧光产额(TFY)的NEXAFS技术;开展了在有序有序氧化物薄膜表面可控制备纳米铜基等单金属以及双金属模型催化剂的生长、形貌、电子结构及热稳定性研究,深入探索了单金属以及双金属与载体之间的相互作用,获取了氧化物表面缺陷位对纳米颗粒分散度的影响、热稳定性和吸附反应机理等信息;开展了探针分子(CO2、H2、H2O、甲醇等)在Cu基双金属催化剂表面上的吸附和反应机理的研究,提出了分子与催化剂表面的相互作用和分子活化过程的微观模型;开展了实际氧化物负载的Cu基双金属催化剂的可控制备及其催化CO2加氢和CO氧化性能研究,考察了CuCo合金催化剂的活性相组成对合成气制高碳醇性能的影响。基本完成项目的预定研究目标。依托本项目,共发表标注项目资助的SCI论文40篇,授权实用新型专利1项,技术转让项目1项。培养出站博士后1名,毕业博士生5名、硕士生5名。参加国际会议6次,参加国内会议12次;邀请国外专家来实验室访问或讲学11人次,线上邀请国外专家讲学12人次,举办国际会议3次。
项目成果
期刊论文数量(40)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Surface modification of (001) facets dominated TiO2 with ozone for adsorption and photocatalytic degradation of gaseous toluene
用臭氧对(001)面为主的TiO2进行表面修饰,用于吸附和光催化降解气态甲苯
- DOI:10.1063/1674-0068/cjcp1903062
- 发表时间:2019-10
- 期刊:Chinese Journal of Chemical Physics
- 影响因子:1
- 作者:Yang Yue;Wang Zhi-yu;Zhang Fan;Fan Yi;Dong Jing-jing;Sun Song;Gao Chen;Bao Jun
- 通讯作者:Bao Jun
Independent Cr2O3 functions as efficient cocatalyst on the crystal facets engineered TiO2 for photocatalytic CO2 reduction
独立的 Cr2O3 在设计的 TiO2 晶面上充当高效助催化剂,用于光催化 CO2 还原
- DOI:10.1016/j.apsusc.2021.149634
- 发表时间:2021-04-01
- 期刊:APPLIED SURFACE SCIENCE
- 影响因子:6.7
- 作者:Dong, Jingjing;Wang, Zhiyu;Bao, Jun
- 通讯作者:Bao, Jun
MIL-100(Al) Gels as an Excellent Platform Loaded with Doxorubicin Hydrochloride for pH-Triggered Drug Release and Anticancer Effect.
MIL-100(Al) 凝胶作为负载盐酸阿霉素的优秀平台,可实现 pH 触发药物释放和抗癌作用
- DOI:10.3390/nano8060446
- 发表时间:2018-06-19
- 期刊:Nanomaterials (Basel, Switzerland)
- 影响因子:--
- 作者:Feng Y;Wang C;Ke F;Zang J;Zhu J
- 通讯作者:Zhu J
Chemisorption-Induced Formation of Biphenylene Dimer on Ag(111)
Ag(111) 上化学吸附诱导形成联苯撑二聚体
- DOI:10.1021/jacs.1c08284
- 发表时间:2021
- 期刊:Journal of the American Chemical Society
- 影响因子:15
- 作者:Zhiwen Zeng;Dezhou Guo;Tao Wang;Qiwei Chen;Adam Matěj;Jianmin Huang;Dong Han;Qian Xu;Aidi Zhao;Pavel Jelínek;Dimas G. de Oteyza;Jean-Sabin McEwen;Junfa Zhu
- 通讯作者:Junfa Zhu
Synthesis of Tunable Syngas on Cobalt-Based Catalysts towards Carbon Dioxide Reduction
钴基催化剂上合成可调节合成气以减少二氧化碳
- DOI:10.1002/cnma.202000529
- 发表时间:2020-12-17
- 期刊:CHEMNANOMAT
- 影响因子:3.8
- 作者:Huang, Mengke;Kong, Xiangdong;Bao, Jun
- 通讯作者:Bao, Jun
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
Ca掺杂的CeO2模型催化剂的形貌和电子结构及其与CO2分子的相互作用(英文)
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:Acta Physico - Chimica Sinica
- 影响因子:--
- 作者:王岩;李雄;胡善玮;徐倩;鞠焕鑫;朱俊发
- 通讯作者:朱俊发
有序ZrO2(111)薄膜在Pt(111)表面的外延生长
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:中国科技论文在线
- 影响因子:--
- 作者:许杨;朱俊发;高艳;张亮;王国栋;潘永和;张文华
- 通讯作者:张文华
Preparation and adsorption properties of Mo2N model catalyst
Mo2N模型催化剂的制备及吸附性能
- DOI:10.1016/s0169-4332(00)00128-8
- 发表时间:2000-07
- 期刊:Appl.Surf .Sci.
- 影响因子:--
- 作者:朱俊发;庄叔贤
- 通讯作者:庄叔贤
利用NO_2的分解在Au(997)表面制备吸附氧原子
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:科学通报
- 影响因子:--
- 作者:张玉林;邬宗芳;陈博昊;许令顺;潘海斌;马运生;姜志全;朱俊发;黄伟新
- 通讯作者:黄伟新
有序二氧化铈薄膜的制备与热稳定性研究
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:真空科学与技术学报
- 影响因子:--
- 作者:孔丹丹;潘永和;潘海斌;朱俊发
- 通讯作者:朱俊发
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
朱俊发的其他基金
表面二维手性纳米结构的理性设计、分子调控和机理探究
- 批准号:22272157
- 批准年份:2022
- 资助金额:55.00 万元
- 项目类别:面上项目
表面二维手性纳米结构的理性设计、分子调控和机理探究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
表面选择性合成目标产物的反应路径调控、结构表征及机理研究
- 批准号:21773222
- 批准年份:2017
- 资助金额:65.0 万元
- 项目类别:面上项目
金属表面诱导的高稳定性有序低维有机纳米结构的构建、表征及其机理
- 批准号:21473178
- 批准年份:2014
- 资助金额:90.0 万元
- 项目类别:面上项目
应用同步辐射原位研究铈锆复合氧化物模型催化剂的结构和性能
- 批准号:U1232102
- 批准年份:2012
- 资助金额:70.0 万元
- 项目类别:联合基金项目
基于共轭聚合物的有机光电器件中金属/聚合物界面结构的同步辐射研究
- 批准号:21173200
- 批准年份:2011
- 资助金额:62.0 万元
- 项目类别:面上项目
纳米金属/氧化物模型催化剂的可控制备及其构效关系研究
- 批准号:20873128
- 批准年份:2008
- 资助金额:36.0 万元
- 项目类别:面上项目
金属/ 共轭聚合物表面与界面的同步辐射及其热力学研究
- 批准号:20773111
- 批准年份:2007
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}