Катализаторы отверждения карбамидных смол
Содержание воды в карбамидноформальдегидных смолах достигает 30-40 %, поэтому для получения прочных и достаточно стойких композиционных материалов необходимо часть воды химически связать. С этой целью в состав композитов вводят: фосфогипс, гипс, полиизоционаты и другие материалы.
Катализаторами отверждения карбамидных смол являются органические (щавелевая, лимонная, уксусная) и неорганические (серная, соляная, фосфорная) кислоты.
Как показала практика, наиболее эффективным катализатором является солянокислый анилин (СбН5МН2С1), порошок серо-зеленого цвета, хорошо растворим в воде и смоле.
Результаты исследований, проведенные в НИИЖБ, показали, что полимерные композиционные материалы на основе смол марок КФ-Ж заметно лучше, чем на основе смол типа КМ. Характеристики композитов равны соответственно: Ксж — 65 и 40 МПа, Rmr
Применительно к обсуждаемому вопросу, технологический процесс литья чугуна для будущих элементов барабанных тормозов представляет собой цепочку последовательных физико-химических реакций исходных составляющих и флюсов.
В результате наполнения карбамидных смол фосфогипсом и гидролизным лигнином были получены композиты со сложной структурой, в которой свойства полимерного связующего, фосфогипса и лигнина взаимно дополняют и усиливают друг друга. Твердение таких систем происходит в результате протекания двух параллельных процессов: гидратационного твердения фосфогипса и поликонденсации смолы, катализированной лигнином. Кроме того, гидролизный лигнин выполняет функцию дисперсно-армирующего наполнителя, упрочняющего композиты.
ПРОИЗВОДНЫЕ БЕНЗИМИДАЗОЛА КАК КАТАЛИЗАТОРЫ И ОТВЕРДИТЕЛИ ПРИ СОЗДАНИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ
ВІСНИК ДОНЕЦЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ, Сер. А: Природничі науки, 2008, вип. 2
Колодина Л.А., Швед Е.Н., Беспалько Ю.Н., Синельникова М.А., Олейник Н.М. 291
Продолжение таблицы 1
N
2 6,5
Ch4 2 7
H 2 8
CN-Ch3 2 8
C6H5 2 9,5
Таким образом, отверждающая активность 2-замещенных бензимидазолов в композиции I суще-
ственно зависит от природы заместителя и уменьшается при переходе от электронодонорных к
электроноакцепторным заместителям.
Следует отметить, что общим недостатком диановых смол при применении их в качестве основы
для связующих стекловолокнистых материалов является их высокая вязкость, которая сильно сказывает-
ся на технологичности эпоксидных связующих [4, 5]. Снижение вязкости эпоксидных связующих дости-
гается введением в состав композиции пластификатора или растворителя.
Для создания эпоксидных композиций, обеспечивающей получение стеклопластиков с высокими ди-
электрическими свойствами используются эпоксидиановые смолы, отвержденные мочевиной [6]. Однако
такая система является недостаточно быстро отверждаемой. С целью уменьшения времени отверждения в
систему вводят катализаторы основной природы. Поэтому, на втором этапе исследования была изучена ката-
литическая активность производных бензимидазола при отверждении эпоксидной смолы марки ЭД-8р (рас-
твор эпоксидиановой смолы в толуоле) мочевиной (табл. 1, композиция II). Количество отвердителя на 100 г
композиции составляло 15 масс. ч. Отверждение проводилось при температуре 120ºС.
Исследуемые производные бензимидазола проявляют приблизительно одинаково высокую ката-
литическую активность, которая практически не зависит от природы заместителя. Сравнение данных
табл. 1 показывает, что отверждение с добавлением растворителя (модифицированное связующее) про-
ходит значительно быстрее (меньшее время желатинизации) вследствие низкой вязкости композиции по
сравнению с отверждением немодифицированным эпоксидным связующим. Связующие, обладающие
более низкой вязкостью, способствуют увеличению степени пропитки стекловолокна. Полученные коли-
чественные данные подтверждают возможность использования 2-замещенных бензимидазолов в качест-
ве катализаторов для получения быстроотверждаемых эпоксидиановых композиций, лежащих в основе
промышленного производства стеклопластиков с высокими диэлектрическими и физико-механическими
характеристиками. Температура эксплуатации таких стеклопластиков составляет 150 ºС.
Свойства стеклопластиков на основе высокомолекулярной смолы ЭД-8р и несимметрично замещен-
ной мочевины № 1319 с производными бензимидазола в качестве катализатора представлены в табл. 2.
Таблица 2. Физико-химические характеристики стеклопластитков
на основе высокомолекулярной смолы ЭД-8р и несимметрично замещенной мочевины № 1319 с произ-
водными бензимидазола в качестве катализатора: объемное сопротивление(ρV), общее сопротивление
(ρS), тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1·106Гц (tg S)
ρV, Ом·м ρS, Ом R в катализаторе
N
N
H
R
25 ºС 155 ºС 25 ºС 155 ºС
tg S
— 7,8·1012 5,7·1011 7,4·1014 2,7·1014 0,012
HOCh3 10·1013 5,6·1011 9,8·1014 4,5·1014 0,017
N
1,2·1014 1,4·1011 1,3·1016 1,1·1013 0,014
Ch4 9,3·1012 3,8·1012 1,5·1015 9,8·1014 0,015
H 1,8·1013 2,7·1010 2,8·1015 6,0·1012 0,015
CN-Ch3 2,7·1013 3,9·1011 1,6·1015 2,7·1013 0,016
C6H5 4,1·1013 3,5·1011 6,1·1015 3,1·1013 0,015
Полученные полимерные композиционные материалы обладают высокими значениями удельных
электрических сопротивлений (см. ρV и ρS) (табл. 2). По скорости отверждения и диэлектрическим пока-
VI семинар памяти профессора Ю.И. Ермакова «Гомогенные и закрепленные металлокомплексные катализаторы для процессов полимеризации и нефтехимии»
Научная программа
Временная карта Семинара доступна для скачивания по ссылке:
/files/conferences/ermak-VI/657326/Time%20table.pdf
Сборник тезисов Семинара доступен по следующей ссылке:
http://catalysis.ru/resources/institute/Publishing/Report/2021/Abstracts-Ermakov-2021.pdf
В Научной программе Семинара будут представлены результаты исследований в двух областях металлокомплексного катализа:
Гомогенные и закрепленные металлокомплексные катализаторы и каталитические композиции, образующиеся из нанесенных комплексов металлов, для процессов нефтехимии | |
|
Каталитическая полимеризация олефинов и диенов с использованием гомогенных и нанесенных металлоценовых и постметаллоценовых катализаторов и нанесенных катализаторов циглеровского типа |
В программу будут включены пленарные (45 мин.) и ключевые лекции (30 мин.), а также устные сообщения (15 мин. и 10 мин.).
Во время Семинара планируется проведение Школы для молодых учёных и представителей производственных компаний по теме «Каталитическая полимеризация олефинов». Программу Школы составят лекции ведущих специалистов по различным аспектам каталитической полимеризации олефинов. Планируется организовать и провести круглый стол с представителями компании Сибур «Взаимодействие науки и бизнеса в России«.
Список пленарных и ключевых лекторов Семинара (на согласовании)
Академик РАН, д.х.н. Бухтияров Валерий Иванович КАТАЛИЗАТОРЫ И ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ БАЗОВЫХ МОНОМЕРОВ С2-С4: СРАВНЕНИЕ МАРШРУТОВ ДЕГИДРИРОВАНИЯ И ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ДЕГИДРИРОВАНИЯ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук», г. Новосибирск |
ДИНАМИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В КАТАЛИЗЕ: ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ГОМОГЕННЫМИ И ЗАКРЕПЛЕННЫМИ МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСНЫМИ КАТАЛИЗАТОРАМИ |
Член-корреспондент РАН, д.х.н. Максимов Антон Львович МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСНЫЕ СИСТЕМЫ И НАНОЧАСТИЦЫ, ЗАКРЕПЛЕННЫЕ НА ПОЛИМЕРНЫХ И ГИБРИДНЫХ МАТЕРИАЛАХ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕХИМИИ Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук, г. Москва |
д.х.н., профессор Захаров Владимир Александрович
РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРОЦЕССАХ ФОРМИРОВАНИЯ, СОСТАВЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИИ АКТИВНЫХ ЦЕНТРОВ НАНЕСЁННЫХ ТИТАН-МАГНИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ОЛЕФИНОВ |
д.х.н., профессор Шмидт Александр Фёдорович
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОМОГЕННО-ГЕТЕРОГЕННЫХ, СКОРОСТЬ-ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ, ОБРАТИМЫХ И КВАЗИРАВНОВЕСНЫХ СТАДИЙ В КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЯХ. ОТ АНАЛИЗА КАТАЛИТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ К АНАЛИЗУ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СЕЛЕКТИВНОСТИ |
д.х.н., профессор Локтева Екатерина Сергеевна
БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ УТИЛИЗАЦИИ ХЛОРИРОВАННЫХ МИКРОЭКОТОКСИКАНТОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ |
д.х.н., Лавренов Александр Валентинович
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КАТАЛИЗ В ПРЕВРАЩЕНИЯХ ЛЁГКИХ АЛКЕНОВ |
д.х.н., профессор Кузнецов Борис Николаевич МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСНЫЙ КАТАЛИЗ В ПРОЦЕССАХ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОЙ БИОМАССЫ Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» Институт химии и химической технологии Сибирского отделения Российской академии наук (ИХХТ СО РАН) — обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, г. Красноярск |
д.х.н., Титова Юлия Юрьевна, профессор Шмидт Федор Карлович НАНЕСЕННЫЕ МУЛЬТИКОМПОНЕНТНЫЕ КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ В ОЛИГОМЕРИЗАЦИИ ОЛЕФИНОВ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук, г. Иркутск |
д.х.н., Булычев Борис Михайлович, Гагиева С.Ч., Тускаев В.А., Курмаев Д.А.
«MAO-FREE CATALYTIC POST-METALLOCENE SYSTEMS» ОЛИГО-, СО- И |
|
д.х.н., Микенас Татьяна Борисовна, Захаров В.А., Мацько М.А., Никитин В.Е. ФОРМИРОВАНИЕ, СОСТАВ, СТРУКТУРА И МОРФОЛОГИЯ НАНЕСЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ЦИГЛЕРОВСКОГО ТИПА И СВЯЗЬ ЭТИХ ХАРАКТЕРИСТИК С КАТАЛИТИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ В ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук», г. Новосибирск
|
д.х.н., Нифантьев Илья Эдуардович, Ивченко П.В. МЕТАЛЛОЦЕНОВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ НА ОСНОВЕ ДОНОРНЫХ ЛИГАНДОВ: ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук, г. Москва
|
|
д.х.н., Талзи Евгений Павлович, Сошников И.Е., Семиколенова Н.В., Брыляков К.П., Антонов А.А., Sun W.H.
СОЕДИНЕНИЯ Ni(I) и Ni(II) В КАТАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСОВ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук», г. Новосибирск
|
|
к.х.н. Мацько Михаил Александрович, Семиколенова Н.В., Сошников И.Е., Захаров В.А., Шундрина И.К. ПОЛУЧЕНИЕ РАЗВЕТВЛЕННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА ГОМОПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ ЭТИЛЕНА НА ГОМОГЕННЫХ И НАНЕСЕННЫХ КОМПЛЕКСАХ НИКЕЛЯ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук», г. Новосибирск
|
|
к.х.н. Сергеев Сергей Андреевич НАНЕСЕННЫЕ ТИТАНМАГНИЕВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ СТЕРЕОСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ПРОПИЛЕНА, ПОЛУЧАЕМЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНИЙОРГАНИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ: ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ, СОСТАВА, СТРУКТУРЫ И МОРФОЛОГИИ КАТАЛИЗАТОРОВ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук», г. Новосибирск |
|
д.х.н. Новокшонова Людмила Александровна СВЕРХВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ЕГО ОСНОВЕ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук |
Кулябин П.С., Горюнов Г.П., Шариков М.И., Измер В.В., Уборский Д.В., МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ПРОПИЛЕНА НА ОСНОВЕ АНСА-ЦИРКОНОЦЕНОВ: ОТ МЕТОДА ПОЛНОГО ПЕРЕБОРА К РАЦИОНАЛЬНОМУ ДИЗАЙНУ СТРУКТУРЫ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Химичеcкий факультет, г. Москва |
|
Горюнов Г.П., Шариков М.И., Яшин А.Н., CТРУКТУРНО-ЖЕСТКИЕ ПОСТМЕТАЛЛОЦЕНОВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ВЫСОКОИЗОСЕЛЕКТИВНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ПРОПИЛЕНА НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОВ ПОДГРУППЫ ТИТАНА С ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ СТЕРЕО- И РЕГИОСЕЛЕКТИВНОСТИ К ВЫСОКИМ ТЕМПЕРАТУРАМ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова», Химичеcкий факультет, г. Москва
|
|
Список лекций Школы «Каталитическая полимеризация олефинов»
1. д.х.н., профессор Владимир Александрович Захаров
КИНЕТИКА КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ОЛЕФИНОВ НА НАНЕСЕННЫХ ТИТАНМАГНИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
2. д.х.н., Татьяна Борисовна Микенас
НАНЕСЕННЫЕ ТИТАНМАГНИЕВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА И СОПОЛИМЕРОВ ЭТИЛЕНА С α-ОЛЕФИНАМИ
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
3. к.х.н., Геннадий Дмитриевич Букатов
НАНЕСЕННЫЕ ТИТАНМАГНИЕВЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИПРОПИЛЕНА
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
4. д.х.н., профессор Людмила Александровна Новокшонова
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ
Институт нефтехимического синтеза РАН, г. Москва
5. к.х.н., Михаил Александрович Мацько
МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА ПОЛИОЛЕФИНОВ
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
ПОЛУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИСПЕРСНЫХ МАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВ В КАЧЕСТВЕ КАТАЛИЗАТОРОВ ЖИДКОФАЗНЫХ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
ПОЛУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИСПЕРСНЫХ МАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВ
В КАЧЕСТВЕ КАТАЛИЗАТОРОВ ЖИДКОФАЗНЫХ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ.
Артёмов А. В., Ружицкий А. О.
Московский государственный университет дизайна и технологий
113806, Москва, улица Садовническая, дом 33. E – mail: [email protected]
Байбуртский Ф. С., Гончаров Л. А.
Институт биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН
119991, Москва, улица Косыгина, дом 4. E – mail: [email protected]
Введение
Синтез ультрадисперсных частиц с магнитными свойствами и композиционных материалов на их основе, а также исследования их физико-химических свойств позволяют использовать эти продукты в гетерогенных каталитических процессах. Необходимость создания подобного рода материалов продиктована, с одной стороны, тем, что благодаря магнитным характеристикам химические реакции можно мгновенно останавливать или запускать воздействием магнитного поля на магнитный катализатор, то есть убирать его из среды, где протекает химический процесс или, напротив, вводить в эту среду (газовую или жидкую фазу). С другой стороны, использование в качестве катализатора ультрадисперсных металлических частиц существенно увеличивает площадь контакта между фазами и равномерное распределение каталитической массы по всему объёму химического реактора. Создание ультрадисперсных катализаторов с особыми свойствами (наночастицы с развитой поверхностью, способные изменять свою намагниченность в зависимости от температуры протекания химического процесса) позволяет осуществить автокаталитические реакции в поле действия магнитных или электромагнитных сил. Получение ультрадисперсных магнитоуправляемых катализаторов осуществляют электроконденсационным методом.
Предлагается новая технология проведения жидкофазных окислительных процессов в присутствии гетерогенных катализаторов [1 – 10]. К таким процессам относятся: эпоксидирование олефинов пероксидными соединениями, жидкофазное окисление углеводородов. Катализаторы представляют собой высокодисперсные металлы, с размером частиц 10 – 30 нм, удельной поверхностью до 300 м2/г, равномерно распределённые в жидкости (которая обычно подвергается каталитическим превращениям или является жидкой фазой, в которой происходит каталитический процесс) за счёт добавок стабилизирующих веществ. Концентрация ультрадисперсных металлов зависит от условий получения и природы этих металлов, и может изменяться в широких пределах и обычно составляет 0,1 – 5,0 г/л. Ультрадисперсные металлы (железо, кобальт, никель), могут быть нанесены на поверхность различных неорганических матриц (силикагель, цеолиты, оксид алюминия, оксиды циркония, вольфрама) с содержанием активной металлической фазы в пределах 0,01 – 10 % (по массе). Эти композиционные материалы также могут найти своё применение в жидкофазных каталитических процессах.
Ультрадисперсные металлические катализаторы.
Получение ультрадисперсных металлических катализаторов осуществляют модифицированным электроконденсационным методом [1], суть которого заключается в пропускании высоко- частотного электрического тока (частота 800— 900 кГц, напряжение 600—900 В) между электродами и крупными частицами металла, помещенными в жидкую фазу. Процесс протекает в электроконденсационной ячейке, которая может быть конструктивно выполнена в форме специального реактора [2], имеющего элементы автоматического управления (существуют и другие конструкторские разработки устройств для получения ультрадисперсных металлических катализаторов [3]). Принципиальная схема реактора [2] приведена на рисунке 1.
Основные принципы работы и автоматического управления реактором для получения ультрадисперсных металлических катализаторов заключаются в следующем. В реактор 1 помещают крупные частицы соответствующего металла 2, вводят жидкую фазу и через электроды 3 и 4 пропускают высокочастотный ток (600 – 900 В, 800 – 900 кГц). Напряжение и частоту регулируют с помощью искрового генератора таким образом, чтобы в зоне получения катализаторов постоянно поддерживался «тлеющий» искровой разряд, наличие которого постоянно регистрируют специальным блоком искрового генератора. В случае исчезновения тлеющего искрового разряда автоматически приводится в действие электропривод, соединенный с вращающимся перфорированным электродом 4, который начинает плавно вращать этот электрод, чередуя вращение по и против часовой стрелки. В результате этого вращения крупные частицы металла перемещаются в зоне 2 до тех пор, пока не восстановится режим тлеющего искрового разряда. Если этот режим не устанавливается через определенное время, система автоматического управления отключает искровой генератор и требует дополнительного введения в зону 2 крупных частиц металла.
Рисунок 1. Вариант конструкции реактора для получения ультрадисперсных металлических катализаторов: 1 – корпус реактора, 2 – место расположения крупных частиц металла, 3, 4 – внешний (стационарный) и внутренний (вращающийся) перфорированные цилиндрические электроды.
Принципиальная схема автоматического управления реактором для получения высокодисперсных металлических катализаторов приведена на рисунке 2.
|
|
|
50 Гц
Рисунок 2. Принципиальная схема автоматического управления реактором получения ультрадисперсных металлических катализаторов.
Для работы данного реактора разработана специальная конструкция высокочастотного искрового генератора, питающегося от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц, на выходе которого могут быть получены требуемые параметры (они могут быть строго заданы или плавно регулироваться в ходе работы генератора). Как уже отмечалось, в процессе работы генератора в жидкой фазе между электродами и частицами соответствующего металла, помещенными на дно реактора, создается незатухающий (за счет использования элементов автоматического управления) тлеющий искровой разряд. В искровом канале возникает высокая температура (~ 104 °С), что приводит к испарению металла в ограниченном объеме (образованию так называемого газового пузыря). Последующее резкое понижение температуры газового пузыря за счет его контакта с жидкой фазой вызывает конденсацию металлического пара с образованием высокодисперсных частиц металла, имеющих субмикрометровый размер (1 – 30 нм) и высокую удельную поверхность до 300 м 2 / г [4].
Из крупных частиц металла, помещенных на дно реактора, можно получать ультрадисперсные металлические катализаторы многократно. В процессе работы искрового генератора электроды не разрушаются. Частицы ультрадисперсных металлических катализаторов агрегативно устойчивы и не оседают на дно реактора. Агрегативную устойчивость можно повысить введением специальных добавок (как правило, ПАВ – например, стеарат натрия). Данная технология позволяет получать ультрадисперсные металлические катализаторы непосредственно перед началом жидкофазного окислительного процесса практически в любой жидкой фазе, как органической, так и неорганической (вода, углеводороды, спирты, кетоны, их смеси и т.п.). Обычно процесс получения ультрадисперсных металлических катализаторов проводят в токе инертного газа (азот, аргон). Полученная смесь жидкой фазы и ультрадисперсного металлического катализатора может быть непосредственно направлена на стадию каталитических превращений.
Данный метод имеет ряд особенностей. Проведение процесса в жестких температурных условиях (~104 °С) в искровом разряде позволяет «натренировать» катализатор, т.е. получение ультрадисперсных металлических катализаторов осуществляется в жидкой фазе, которая либо сама подвергается на следующей стадии каталитическим превращениям, либо выступает в роли среды на данной стадии. В этом случае катализатор в процессе его получения может «запоминать» параметры среды, т.е. имеет место так называемый эффект памяти катализатора, который может проявляться в форме повышенной активности (и/или селективности) катализатора по сравнению с таким же катализатором, но приготовленным в других условиях. Проявление эффекта памяти широко известно в адсорбционных и каталитических процессах [5].
Подробное исследование состава высокодисперсных металлических катализаторов (Fe, Co), полученных описанным выше модифицированным электроконденсационным методом, с применением методов g-резонансной спектроскопии и дифрактометрии позволило установить, что помимо металлической фазы они имеют в своем составе примеси карбидной и оксидной фаз. Эти фазы имеют строгую упорядоченность, чем, вероятно, и можно объяснить аномально высокую активность этих катализаторов [6].
Выделение ультрадисперсных металлических катализаторов из продуктов каталитических превращений может быть осуществлено различными методами (фильтрованием, центрифугированием и др.). Наиболее предпочтительным, по-видимому, является пропускание продуктов, содержащих агрегативно устойчивые частицы ультрадисперсного металлического катализатора, через стационарный слой твердого адсорбента (цеолит, алюмосиликат и др.), при этом, за счет существенного различия в поверхностных электрических потенциалах адсорбента и металла, достаточно легко происходит адсорбция металлического катализатора на поверхности адсорбента. Ниже приведены некоторые параметры получаемых высокодисперсных металлических катализаторов (таблица 1 – 2).
Таблица 1.
Величины удельной поверхности и средние размеры частиц ультрадисперсных металлических катализаторов, полученных модифицированным электроконденсационным методом (по данным электронной микроскопии).
Металл | U, В | f, кГц | Растворитель | СMe , мг / мл | SУД , м 2 / г | dСР, нм |
Палладий | 700 | 850 | Циклогексен | 0,75 | 120 | 15 |
Кобальт | 700 | 900 | Тетралин | 0,25 | 270 | 2,5 |
Кобальт | 600 | 800 | Тетралин | 4,5 | 270 | 2,5 |
Железо | 900 | 900 | Тетралин | 4,9 | 250 | 3 |
Серебро | 700 | 850 | Тетралин | 4,7 | 65 | 7 |
Кобальт | 850 | 700 | Тетралин | 2,3 | 270 | 2,5 |
Тетралин – 1,2,3,4 – тетрагидронафталин.
Таблица 2. Таблица 3.
Время, минуты | ССо , мг / мл |
| Металл | Дисперсионная среда | d, нм |
10 | 1,5 |
| Железо | Циклогексан | 2,0 |
20 | 4,5 |
| Железо | Толуол | 2,5 |
30 | 7,6 |
| Олово | Циклогексан | 2,5 |
50 | 15,2 |
| Олово | Толуол | 2,0 |
90 | 30,3 |
| Палладий | Циклогексан | 14,5 |
110 | 32,4 |
| Палладий | Толуол | 20,0 |
Жидкая фаза – тетралин, d = 2,5 нм. |
| Палладий | Бензол | 22,5 |
Влияние продолжительности работы Влияние дисперсионной среды ( жидкой фазы )
искрового генератора на концентрацию на размер частиц ультрадисперсных металлических
ультрадисперсного кобальта. катализаторов.
Высокодисперсные металлические катализаторы, полученные по данной методике, были использованы в следующих жидкофазных окислительных процессах: а) жидкофазного окисления 1,2,3,4-тетрагидронафталина; б) жидкофазного эпоксидирования пропилена и нонена-1; в) жидкофазного гидрирования резорцина. Основные результаты этих процессов приведены ниже.
Жидкофазное эпоксидирование пропилена и нонена-1 [7, 8].
В отличие от традиционно используемых для этих процессов комплексных молибденсодержащих катализаторов (КМК-промышленный катализатор), новая каталитическая система, полученная путем растворения ультрадисперсного молибдена, позволяет существенно (до 97 %) увеличить выход a-оксидов олефинов и конверсию эпоксидирующего агента (до 98 %). С использованием электроконденсационного (ЭК) метода получения ультрадисперсных металлов в конденсированных средах гомогенный молибденсодержащий катализатор получают в течение нескольких минут при комнатной температуре. Эффективность новой каталитической системы была подтверждена в процессах эпоксидирования пропилена (таблица 4) и нонена-1 (таблица 5).
Процесс жидкофазного эпоксидирования апробирован на промышленном сырье, результаты лабораторных испытаний подтверждены.
Таблица 4.
Эпоксидирование пропилена гидропероксидом этилбензола (ГПЭБ)
Метод получения катализатора | [Mo]0 x 10 2, г-атом / л | Конверсия ГПЭБ, % | Селективность, % | Выход оксида, % |
КМК-обычный | 2,70 | 78,6 | 76,0 | 59,0 |
Электроконденсационный | 2,80 | 98,2 | 99,4 | 97,6 |
Электроконденсационный | 2,56 | 96,3 | 99,0 | 95,9 |
Электроконденсационный | 2,54 | 97,8 | 95,9 | 93,8 |
Электроконденсационный | 2,54 | 94,5 | 99,7 | 94,2 |
Электроконденсационный | 2,60 | 98,2 | 98,2 | 96,5 |
Примечание: T = 115°C, [ГПЭБ]0 = 11% (по массе),
мольное отношение [C3H6]0 : [ГПЭБ]0 : [Mo]0 = 10 : 1 : 0,001, время катализа 1 час.
Таблица 5.
Эпоксидирование нонена-1.
Состав жидкой фазы | Метод получения катализатора | Конверсия ЭА, % | Селективность, % | Выход оксида, % |
ГПЭБ + МФК + ЭБ | КМК-обычный | 71,1 | 67,1 | 47,9 |
ГПЭБ + МФК + ЭБ | ЭК | 93,0 | 90,3 | 89,9 |
ГПЭБ + ТБС + ЭБ | ЭК | 72,1 | 83,5 | 60,2 |
ГПЭБ + этанол + ЭБ | ЭК | 98,0 | 92,5 | 90,6 |
ГПК + этанол + ЭБ | ЭК | 90,7 | 89,6 | 81,3 |
H2O2 + этанол + ЭБ | КМК-обычный | 72,1 | 64,3 | 46,4 |
НУК + этанол + ЭБ | КМК-обычный | 86,2 | 55,5 | 47,8 |
H2O2 + этанол + ЭБ | ЭК | 76,2 | 89,4 | 68,1 |
НУК + этанол + ЭБ | ЭК | 79,0 | 87,9 | 69,4 |
Примечание: ГПЭБ – гидропероксид этилбензола, ГПК – гидропероксид кумола, ЭБ – этилбензол, МФК – метилфенилкарбинол, ТБС – трет-бутиловый спирт, НУК – надуксусная кислота, ЭА – эпоксидирующий агент (ГПЭБ, ГПК, H2O2, НУК). Т = 100С, мольное отношение [Нонен-1]0 : [ЭА]0 = 3 : 1, [Mo]0 : [ЭА]0 = 0,001 : 1, время катализа – 1 час.
Жидкофазное окисление 1,2,3,4-тетрагидро-нафталина (ТГН) [9, 10].
Таблица 6.
Металл | СMe , мг / мл | dСР, нм | SУД , м 2 / г | Т°, С | Конверсия ТГН, % | Содержание, % | Выход на окисл. ТГН, % | |
Кетон | Спирт | |||||||
Кобальт | 0,25 | 2,5 | 270 | 140 | 16,5 | 10,6 | 4,75 | 93,03 |
Кобальт | 0,65 | 2,5 | 270 | 140 | 23,5 | 16,45 | 5,11 | 91,7 |
Серебро | 0,19 | 7,0 | 65 | 140 | 19,8 | 8,74 | 7,22 | 80,61 |
Железо | 1,27 | 3,0 | 250 | 140 | 16,5 | 9,15 | 4,82 | 84,67 |
Кобальт | 1,0 | 2,5 | 270 | 150 | 37,0 | 25,7 | 8,5 | 92,43 |
Процесс проводили с использованием ультрадисперсных серебра, железа или кобальта, полученных электроконденсационным методом. Наилучшие результаты достигались при использовании ультрадисперсного металла со средним диаметром частиц 2,5 – 7,0 нм и удельной поверхностью 65 – 270 м 2 /г (таблица 6).
Нанесенные металлические катализаторы.
Получение нанесенных высокодисперсных металлических катализаторов осуществляли гетерокоагуляцией золей высокодисперсных металлов, полученных электроконденсационным методом, в присутствии различных неорганических носителей. Применение данного метода позволило разработать оригинальную технологию создания нанесенных металлических катализаторов, которая включает следующие основные стадии:
1.
получение золей высокодисперсных металлов электроконденсационным методом, включая
стабилизацию
золя введением специальных добавок;
2.
введение в золь порошка неорганического носителя (силикагеля, оксидов алюминия, магния,
циркония, вольфрама и других элементов) и проведение процесса гетерокоагуляции;
3. отделение гетерокоагулянта от жидкой фазы;
4. сушка гетерокоагулянта до влажного пастообразного состояния;
5. формование гранул катализатора.
Гетерокоагуляцию обычно проводят при объемном соотношении носителя и золя металла 7:1. Осаждение золя на носителе контролируют по изменению окраски с помощью фотоколориметра. Осаждение считают законченным, если раствор полностью обесцвечивается. В ряде случаев в золь металла вводят добавки (например, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы – Na-КМЦ), что позволяет одновременно стабилизировать золь металла до его взаимодействия с поверхностью неорганического носителя и использовать эти добавки в качестве связующего при последующем формовании гранул катализатора. В таблице 7 приведены результаты получения нанесенных металлических катализаторов данным методом.
Таблица 7.
Основные характеристики нанесённых металлических катализаторов.
Металл | Носитель | Содержание металла в катализаторе, % |
Железо | Оксиды магния, алюминия и кремния | < 1 |
Кобальт | Оксиды алюминия и кремния | 1 – 2 |
Серебро | Оксиды магния, алюминия и кремния | < 1 |
Цинк, медь, никель | Оксид алюминия | < 1 |
Наряду с простотой приготовления катализаторов по данной технологии, исключающей, например, такие стадии, как пропитка и восстановление, необходимо отметить высокую каталитическую активность катализаторов. Так, сопоставление свойств никелевых катализаторов в реакции гидрирования резорцина показывает достаточно высокую каталитическую активность никелевого катализатора, полученного гетерокоагуляцией золя никеля в присутствии оксида алюминия (таблица 8).
Таблица 8.
Гидрирование резорцина в присутствии никелевых катализаторов.
Катализатор | Состав продуктов реакции, % | Степень превращения, % | Селективность по ЦГДОЛу, % | ||
Резорцин | ЦГДОЛ | ЦГОЛ | |||
Никель – хром | 48,3 | 20,3 | 31,4 | 51,7 | 39,3 |
Никель на кизельгуре | 51,5 | 23,3 | 25,2 | 48,5 | 48,0 |
Никель – Ренея | 36,5 | 41,3 | 22,2 | 63,5 | 65,0 |
Никель на оксиде алюминия | 30,8 | 53,6 | 15,6 | 69,2 | 77,6 |
Помимо получения нанесенных металлических катализаторов данный метод может быть использован для модификации уже готовых катализаторов введением в них дополнительных компонентов (получение полиметаллических катализаторов).
Изложенные в статье результаты подтверждают перспективность и эффективность (смотрите таблицу 4) использования высокодисперсных металлических катализаторов в различных жидкофазных окислительных процессах.
В настоящее время авторами проводятся работы по исследованию каталитической активности металлоуглеродных композиционных материалов на основе железа (феррокарбон) и кобальта (кобальтокарбон), полученных с применением плазмохимической технологии. Одновременно ведётся большая работа по синтезу ферритов различного состава (методом осаждения из растворов и криохимическим методом) с большой удельной поверхностью и исследованию каталитических свойств этих материалов в процессах жидкофазного окисления и гидрирования ненасыщенных углеводородов.
Работа выполнена при поддержке гранта ведущих научных школ РФ № 00-15-97-285.
Библиографический список:
1. Артемов А. В., Писаренко О. И. Способ получения металлических высокодисперсных катализаторов // А.C. № 750821, B01J 37/34 , С07С 49/36 (СССР), 1977.
2. Артемов А. В., Ибрагимов М.Х.- Г. Реактор для получения высокодисперсных металлов в жидких средах // А.C. 1102115, BO1J 19/08 (СССР), 1983.
3. Дранченко А.А., Артемов А.В. Устройство для получения дисперсных металлических порошков // А.C. 1422525, Al, B22F 9/14, BO1J 19/08 (СССР), 1985.
4. Артемов А.В., Лунина М.А., Хачатурян А.А. II Журн. прикл. химии. 1985. № 3. С. 591.
5. Важев В.В. II Журн. физ. химии. 1994. Т. 58, №11. С. 2783.
6. Писаренко О.И,, Артемов А.В., Плачинда А.С., Лунина М.А. II Там же. 1982. Т. 56, № 1. С. 80.
7. Лунина М. А., Хачатурян А.А., Варданян В.Д., Артемов А.В. Способ приготовления гомогенного молибденсодержащего катализатора для эпоксидирования олефинов // А.C. 2996626/23-04, BO1J 37/34, BO1J 31/32 (СССР), 1980.
8. Варданян В.Д., Хачатурян А.А., Литвинцев И.Ю. и др. // Нефтепереработка и нефтехимия, 1986. № 3, С. 12.
9. Камнева А.И., Лунина М.А., Артемов А.В. и др. // Журн. физ. химии. 1976. Т. 50, № 11. С. 2826.
10. Артемов А. В., Писаренко О. И. Способ совместного получения тетралона-1 и тетралола-1 // А.C. 664454, СО7С 27/12, СО7С 35/22, СО7С 49/27 (СССР), 1977.
Катализаторы на основе оксида алюминия. Рынок катализаторов в России
Оксид алюминия является носителем для катализаторов различных промышленного процессов, таких, как гидрирование в получении капролактама, анилина, спиртов, жиров. При гидрировании применяются Ni и W катализаторы на оксиде алюминия, а также серебро на алюмосиликате и металлы Pt-группы.Металлическое железо, промотированное окислами алюминия, кальция, калия и других веществ используется в синтезе аммиака.
Платиновые и платино-рениевые катализаторы на основе оксида алюминия применяются в производстве мономеров для синтетического каучука.
I.G. Farbenindustrie является разработчиком технологии окислительного хлорирования бензола реакцией с хлористым водородом и кислородом при нагревании. Стадию окислительного хлорирования бензола хлористым водородом проводят при температуре 250−270 °С в присутствии катализатора CuCl2/FeCl3, нанесенного на оксид алюминия.
Mitsubishi Gas Chemical Company Inc. является крупнейшим мировым производителем 1,3-бис (аминометил)циклогексана. Реакцию проводят при 105 °C и в присутствии катализатора — оксида алюминия, на который нанесено 2% рутения.
Японские ученые из Institute for Materials and Chemical Processes и National Institute of Advanced Science and Technology разработали одностадийный процесс синтеза фенола из бензола. Смесь бензола, кислорода и водорода пропускали над катализатором, состоящим из палладия, нанесенного на альфа-оксид алюминия, при температуре 250 °C.
ОАО «Дорогобуж» (производитель минеральных удобрений и продуктов неорганической химии) использует активированную окись алюминия в реакторе каталитической очистки в цехе слабой азотной кислоты.
ОАО «Газпром Нефтехим Салават» планировал использовать катализатор на основе окиси алюминия и окиси титана фирмы-изготовителя «Axens» на производстве элементарной серы.
Основными каталитическими процессами предприятий нефтеперерабатывающей промышленности являются:
В России создан уникальный катализатор для нейтрализации вредных химических веществ
Источник: tsc.ru
Вопросы экологической безопасности промышленных предприятий волнуют людей давно. Особый интерес вызывают современные и эффективные технологии переработки отходов. А теперь представьте, что отходы одного производства могут послужить для очистки отходов другого! В Томском научном центре СО РАН совместно с учеными из Института химии нефти СО РАН и ТГУ создали катализатор для нейтрализации вредных химических веществ. Сырьем для этого катализатора служит мелкая фракция, образующаяся при дроблении ферросплавов. Фактически – пыль.
– Производство ферросплавов относится к разряду многотоннажных, в результате образуются большие объемы промышленных отходов, которые, свою очередь, становятся сырьем для получения катализаторов на основе нитридов кремния методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, в процессе горения, – рассказывает Константин Болгару, старший научный сотрудник лаборатории новых металлургических процессов ТНЦ СО РАН. – Наш катализатор уже прошел успешные испытания в ТГУ под руководством доцента кафедры аналитической химии Лидии Скворцовой. Проведенные исследования показали, что под воздействием ультрафиолетового излучения он очищает водные растворы от различных растворимых органических загрязнителей, в том числе и лекарственных средств.
Разработка ученых имеет большие перспективы для утилизации медикаментов с истекшим сроком годности или для очистки сточных вод. Уже сейчас она превосходит по эффективности и рентабельности многие другие технологии. В дальнейшем, как поясняет Константин Александрович, введение в состав катализатора полупроводниковых фаз еще больше упростит его применение, и он сможет работать в области видимого спектра – при солнечном свете.
На основе нитрида кремния разработан пористый композиционный материал, из которого можно формировать фильтры разной формы и размера. Сделать это, однако, непросто, поскольку порошки плохо прессуются и распадаются. Выход из этой ситуации был найден благодаря сотрудничеству с Владимиром Манжаем и Марией Фуфаевой из ИХН СО РАН, которые занимаются криогелями. Напомним, это такие полимерные материалы, которые изначально пребывают в желеобразном состоянии, но проходя несколько циклов замораживания и оттаивания, становятся прочными и упругими, обладают высокой адгезией, то есть способностью сцепляться с другими веществами.
Как показали эксперименты, если смешать и заморозить катализатор с полимерами, а затем подвергнуть этот состав сжиганию методом СВС-синтеза, удается получить изделия заданной формы, обладающие повышенной твердостью и уникальной пористой структурой. Совсем недавно на эту технологию, позволяющую создавать фильтры различной модификации, был получен патент РФ. Производство таких изделий будет достаточно простым, экологически безвредным, энергоемким и экономически выгодным.
Следующая задача, которую поставили перед собой ученые, это разработка переносной установки на основе пористых фильтров. Такое изделие можно будет применять для очистки сточных вод и при утилизации отходов производства.
Катализаторы кристаллизации — Справочник химика 21
К композиционным относятся материалы, полученные методом направленной кристаллизации эвтектических структур. Монокрн-сталлпческие и поликристаллические нити или частицы внутри материала образуются в процессе его твердения при соответствующем составе расплава с добавлением катализаторов кристаллизации Таким методом получают металлические, стеклокрнсталличе-ские материалы (ситаллы), некоторые виды минеральных бетонов и керамики. [c.394]Из композиционных материалов на минеральной основе интересны и перспективны стеклокристаллические материалы — ситаллы. Их получают путем частичной или полной кристаллизации стекла при наличии катализатора кристаллизации. Сырьем для получения ситаллов служат отходы стекольного производства, металлургические шлаки и др. В расплаве шихты при ее охлаждении образуются зародыши кристаллизации (катализатор), на которых затем кристаллизуется сама стекломасса. Б зависимости от состава и температурной обработки материал может содержать до 95% кристаллической фазы с размерами кристалликов от 40 до 2000 нм. Ситаллы обладают высокой твердостью, термостойкостью, химической стойкостью. Они легче алюминия и почти в пять раз прочнее обычного стекла. [c.395]
Буянов Р. А., Криворучко О. П. Основные подходы к развитию теории приготовления катализаторов. Кристаллизация по механизму ориентированного наращивания // Изв. СО АН СССР, Сер. хим. наук, 1982, № 14. Вып. 6. [c.281]
Для получения кислотощелочестойких покрывных эмалей в их состав вводят диоксид циркония. Для повышения механической, термической и абразивной прочности защитных покрытий в технике эмалевых покрытий наметилась тенденция к использованию стеклокристаллических материалов, содержащих катализаторы кристаллизации. [c.82]
Кристаллическая фаза в стеклокристаллических покрытиях представлена различными модификациями кремнезема, титана, литиевыми алюмосиликатами, мета- и дисиликатом лития, метасиликатом кальция и др. Катализаторами кристаллизации могут служить окислы хрома, титана, фосфора. [c.15]
Технические ситаллы получают из стекол, сваренных с применением природного и синтетического сырья, специальных добавок и катализаторов кристаллизации. [c.74]
Наиболее правильное объяснение этого следующее в мельчайших трещинах и щелях на поверхности сохраняются кристаллики от предыдущей партии, которые служат затравкой для системы, когда она становится переохлажденной. Возможно, конечно, что поверхность металла или стекла находится в таком состоянии, что они действуют как катализатор кристаллизации. [c.153]
Сущность метода направленной кристаллизации состоит в том, что рост кристаллов начинается одновременно из большого количества центров кристаллизации, равномерно распределенных в стекле, которому уже придана форма изделия. Для создания центров кристаллизации в шихту стекла вводят катализаторы кристаллизации. Рядом авторов [259, 260] установлены следующие критерии для выбора эффективных катализаторов. [c.264]
Для создания условий кристаллизации в состав стекла вводят катализаторы кристаллизации. [c.39]
Направление научных исследований неорганическая, органическая, биологическая, физическая и пищевая химия, радиохимия изучение катализа и катализаторов, кристаллизации, кинетики химических реакций, свойств различных материалов проблемы коррозии. [c.335]
В настоящей работе в качестве катализатора кристаллизации использовались сульфиды, которые образовывались в процессе варки стекла. С этой целью в шихту вводился сульфат натрия и кокс. [c.130]
Исследование возможности получения силикатных стеклокристаллических материалов с заранее заданными электрическими, физико-механи-ческими и термическими свойствами с использованием в качестве катализатора кристаллизации соединений фтора особенно характерно для последнего времени [c.144]
Как показали наши исследования, оптимальная температура выдержки, при которой расплав вспученных при обжиге зерен керамзита кристаллизуется, колеблется для различного глинистого сырья в пределах 650—1 000° С. В этом случае при выдержке керамзита в течение 20—30 мин достигается повышение его прочности на 20—50%, а при добавке в исходную глину катализаторов кристаллизации — в 2—3 раза. [c.194]
Охлаждая керамзит по указанному режиму, можно добиться повышения его прочности до требований, установленных ГОСТом. Значительно повысить прочность керамзита можно также, применяя добавки катализаторов кристаллизации, например пирита и рутила. [c.302]
Считают, что фтор в этом случае г.е является катализатором кристаллизации, а выполняет всего лишь функцию плавня,способствующего образованию стекловидного поверхностного слоя вследствие расплавления образовавшихся ка первом этапе термообработки фторидов натрия или калия. [c.11]
Можно ли в расчете на действие вводимых впоследствии катализаторов кристаллизации пренебрегать указанными требованиями [c.150]
В настояш,ее время на основе стекла получают и используют новый класс неорганических материалов — ситаллы, т. е. стекло-кристаллы. Если в стеклах имеются лишь области микрокристал-литов, ситаллы — продукты почти полной кристаллизации стекла с тонкими прослойками остаточного стекла. Для массовой кристаллизации стекла добавляют минерализаторы (чаще всего оксиды металлов), которые являются своеобразными катализаторами кристаллизации стекла. Размеры отдельных кристаллитов в ситалле около 30 нм, а содержание прослоек стекла не более 5% (рис. 40). [c.211]
В ультра- и метафосфатной областях систем Са0- 205-8102 и СаО-РзОз-АЬОз (5-20 мол.% или АЬОз) были определены концентрационные пределы стеклообразования и кристаллизации. Установлены особенности процесса кристатлизации кальцийфосфатных стекол в зависимости от химического состава стекла, вида каталитической добавки, валентного состояния ионов катализаторов кристаллизации. Предложен механизм кристаллизации кальцийфосфатных стекол в присутствии комплексной каталитической добавки (Т102 + 2г02). Выявлены закономерности изменения свойств стекол и стеклокристаллических материалов (химическая стойкость, поведение в искусственных физиологических средах) в зависимости от химического и фазового состава и степени кристалличности материала. [c.24]
Анализ научно-технической и патентной литературы на основе мировых и отечественнь[х баз данных позволил выбрать в качестве перспективных для разработки материалов с требуемыми свойствами составы алюмосиликатной системы с щелочноземельными оксидами и диоксидом титана в качестве катализатора кристаллизации. [c.26]
В автоклав емкостью 1 л с экранированным электродвигателем и числом оборотов мешалки 2800 об/мин загружали суспензию ТНБА и катализатора в соответствующем растворителе (625 мл), устанавливали заданные давление водорода, температуру и включали мешалку. Скорость восстановления контролировали по поглощению водорода (SAP, МПа). После прекраш,ения поглощения водорода реакционную массу выгружали из автоклава и при 80—105°С отфильтровывали катализатор. Кристаллизацию ТАБА из органических растворителей и воды вели в течение 3 ч при температуре минус 3- 5°С и 1- 5°С соответственно. Осадок промывали на фильтре водой и сушили при температуре 100—105°С. Продукт, выделенный из анилина, промывали вначале этанолом, а затем водой. [c.94]
Отравление катализатора — это частичная или полная потеря активности в результате действия небольшого количества веществ, называемых контактными ядами. Контактные яды обычно поступают в виде примесей к исходным реагентам (газам, жидкостям). Потеря активности происходит вследствие частичного или полного выключения активной поверхности катализатора. Механизм отравления специфичен для данного яда и катализатора и многообразен. Оно наступает в результате химического взаимодействия яда с катализатором с образованием каталитически неактивного-соединенвд, активированной адсорбции яда на активных центрах катализатора, кристаллизации яда или его производного на поверхности катализатора. [c.251]
Практически для получения С. пользуются окис-ными катализаторами, гл. обр. ТЮа в области светочувствительных стекол сохранили свое значение и металлич. катализаторы. Критич. размер центров кристаллизации в зависимости от кристаллизуемой системы и катализатора равен 10—500 А. В ряде случаев С. получают из стеклянного порошка методами, принятыми в керамич. технологии, с последующей термич. обработкой изделий для их кристаллизации. С. могут быть получены также из расплавов стекол на основе нерудных ископаемых горных пород как огненно-жидких, так и отвальных металлургич. шлаков (щлакоситаллы). К последним прибавляют ок. 35 вес. % кварцевого песка, 2,5—4,5% катализаторов кристаллизации (сульфиды железа и марганца) и окислы, регулирующие окислительно-восстановительные процессы. Возможно получение шлакоситал-лов (черного, белого, голубого и др.), у к-рых а зг, достигает 2500 кг см . Такие С. обладают исключительно высокой износоустойчивостью, а также химич. и термич. стойкостью. [c.444]
Общая схема получения стеклокристаллических покрытий следующая варка эмали определенного состава с добавками катализатора кристаллизации приготовление шликера и нанесение его на изделия сушка обжиг термическая обработка, приводящая к тонкой равномерной кристаллизации покрытия. При необходимости нанесения покрытия в несколько слоев изделия подвергаются термообработке только один раз после обжига последнего слоя. Назначение дополнительной термообработки состоит в том, что при этом создаются условия, обеспечивающие максимальное образование центров кристаллизации, необходимую степень закристаллизованности и заданный фазовый состав стеклокристаллического материала. [c.265]
В состав шлакоситаллов входят следующие химические элементы SiOg AlgOg-, aO MgO МпО FeO ТЮ МагО ZnO F. Стеклокристаллические ситаллы и шлакоситаллы представляют собой типичный полимерный материал, полученный на основе кремнезема. В массе шлакоситаллы окрашены в белый, черный или серый цвета, нередко покрываются (с одной стороны) цветными керамическими красками. Основой шихты для получения шлакоситаллов служит измельченный доменный шлак (до 60 %), песок (35—40 %) и некоторые другие добавки. Основной корректирующей добавкой является песок. Катализаторами кристаллизации служат сульфиды железа и марганца, содержащиеся в доменном шлаке, что ис- [c.178]
При получении стеклокристаллических материалов методами ситал-лизации в состав стекла вводят так называемые каталитические добавки, в качестве которых используют главным образом Т10г, 2гОа, ЗпОг, Г, сульфиды тяжелых металлов (Ре, Мп, Си), а также Р1, Аи, Ag, Си. Механизм их действия разные авторы описывают несколько по-разному. Некоторые исследователи считают, что равномерная нуклеация и кристаллизация основной кристаллической фазы происходит на твердых частицах катализатора кристаллизации, образующихся при определенных условиях во всей массе стекла спонтанно Другие исследователи полагают, что нуклеации и кристаллизации предшествует микрорасслоение стекла, и роль катализаторов кристаллизации заключается в том, что они способствуют микроликвации [ ]. [c.130]
Корректирование химического состава вышеуказанных шлаков было проведено с целью получения стекла, имеющего температуру роста кристаллов выше температуры образования центров кристаллизации. В качестве катализатора кристаллизации использована добавка Каа31Рв. [c.145]
Значительный интерес представляют добавки для повышения качества керамзита, и именно те из них, которые повышают прочность керамзитового гравия. К сожалению, добавки этого рода еще не получили промышленного внедрения. Исследования, проведенные во ВНИИСтроме, показали, что добавка катализаторов кристаллизации расплава (пирит, рутил, флюорит и др.), а также веществ, содержащих активный кремнезем (перлит, обсидиан и др.), значительно повышает прочность керамзита. [c.122]
Двуокись титана в боратных стеклах выполняет (функцию катализатора кристаллизации, а для силик> Тпых стекол она ока- [c.28]
При составлении шихты используются обычные для стекло-техники приемы подготовки компонентов сырья, их смешивания и подачи шихты к загрузочным устройствам стекловаренных пзчей. Отличие ситалловой шихты от стекольной заключается в то /, что первая содержит катализатор кристаллизации. [c.132]
Конечно, катализатор кристаллизации, введенный в стекло, в какой-то степени, как правило, меняет его склонность к кристаллизации. Однако известно, что некоторие стекла почти не реагируют на действие катализатора, другие относятся к этому совершенно ин Ьерентно. [c.151]
Металлоорганические каркасные композиты для катализа
Прогресс и потенциал
Катализ имеет жизненно важное значение во многих аспектах современного индустриального общества. Эффективность катализаторов во многом зависит от синергетической работы между активными центрами, вспомогательными центрами и микросредой. Было продемонстрировано, что металлоорганические каркасы (MOF) служат полезной платформой для разработки активных гетерогенных катализаторов. Контролируемая интеграция MOF и функциональных материалов может позволить каждому компоненту работать совместно для синергетического катализа, тем самым значительно повышая эффективность и стабильность катализаторов на основе MOF в широком диапазоне каталитических процессов.Здесь мы рассматриваем результаты исследований в области приготовления и каталитического применения функциональных композитов / гибридов MOF.
Металлоорганические каркасы (MOF) появились как многообещающий класс материалов с несколькими уникальными свойствами, такими как высокая пористость, разнообразный состав, настраиваемая структура пор и универсальная функциональность. Эти характеристики позволяют MOF показать потенциал в области гетерогенного катализа. Чтобы удовлетворить практическое применение MOF, управляемая интеграция MOF и функциональных материалов (например,(например, металлические наночастицы, квантовые точки, полиоксометаллаты, молекулярные частицы, ферменты, диоксид кремния и полимеры) могут улучшать характеристики MOF за счет улучшения активности и стабилизации каркаса. В композитах / гибридах MOF функциональные материалы могут совместно работать с MOF, демонстрируя повышенную каталитическую активность, селективность и стабильность в различных химических превращениях. В этом обзоре представлен обзор значительных достижений в разработке различных композитов / гибридов MOF с особым упором на приготовление и каталитическое применение.
Ключевые слова
гетерогенный катализ
металлоорганические каркасы
MOF композиты
синергетический эффект
Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)
© 2019 Elsevier Inc. композитные сокатализаторы для очистки воды на солнечных батареях
Новые композитные сокатализаторы на основе TiO2 для очистки воды с помощью солнечной энергииФакультет химического машиностроения и технологии (FKIT), Загреб, Хорватия
1.Факультет химического машиностроения и технологии (FKIT), Загреб, Хорватия
2. Университет Жироны, Испания
Краткое описание индивидуального исследовательского проектаИспользование более широкого спектра солнечного излучения для использования TiO2 в экологических целях предполагает уменьшение ширины запрещенной зоны применяемого материала при одновременном подавлении рекомбинации фотогенерируемых зарядов. Могут применяться несколько стратегий, в том числе: модификация поверхности, включение неметаллов, легирование металлами, сенсибилизация красителем и композиты с другими полупроводниками.Последний предлагает жизнеспособное решение поставленных задач, особенно при использовании фотокаталитически активных полупроводников, обладающих значительно меньшей шириной запрещенной зоны, чем TiO2. Среди них SnS2, BiVO4 и α-Fe2O3 довольно безобидны, их зоны проводимости более отрицательны, чем у TiO2, что обеспечивает быструю и эффективную инжекцию электронов. Эффективность таких композиционных материалов при обработке воды с помощью солнечной энергии может быть повышена с помощью дополнительного материала сокатализатора, оксида графена (и его восстановленной формы — GO / RGO), обеспечивающего увеличение площади поверхности, а также уменьшение количества фотогенерированных электронов / дырок. (e- / h +) пары и обеспечивают долговечные свойства в результате последовательных прогонов.Подготовленные композиты будут проверяться на их структуру, морфологию, состав и оптические свойства с помощью: FTIR, TGA, SEM / EDXS, XRD, AFM, XPS и DRS. Обработка воды на солнечной энергии с использованием предварительно подготовленных композитных фотокатализаторов будет сосредоточена на удалении / разложении появляющихся OMP, включенных в Список наблюдения РДВ ЕС.
Каталонский институт исследований водных ресурсов (ICRA), Жирона, Испания — 6 месяцев
Композиция бентонита и циклодекстрина в качестве эффективного катализатора для стимуляции химических превращений в водных средах
Подтверждение структуры Bent-Gu-CD
Bent, Bent-IS, Bent-IS-Gu и Bent-Gu-CD (Рис. .1) были охарактеризованы с помощью ИК-Фурье спектроскопии (рис. 3). Согласно литературным данным, полосы поглощения Bent — это полосы при 1032 см −1 (Si – O – Si), 795 см −1 (Si – O), 1636 см −1 (H 2 O), 3631–3425 см –1 (–OH) и 526 см –1 (Al – O – Si) 1,25,26 . Эти характерные полосы наблюдаются в спектрах Bent-IS, Bent-IS-Gu и Bent-Gu-CD, подтверждая тот факт, что структура Bent сохраняется на каждом этапе подготовки.В ИК-Фурье-спектре Bent-IS появилась дополнительная полоса при 1742 см -1 , которая представляет –C = O в структуре IS. В FTIR-спектре Bent-IS-Gu полоса при 1685 см -1 может быть отнесена к функциональности –C = N в GU. FTIR-спектр катализатора аналогичен спектру Bent-IS-Gu. Эта проблема связана с тем, что характерные полосы CD перекрываются с полосами Bent-IS-Gu.
Рис. 3FTIR-спектры Bent, Bent-IS, Bent-IS-Gu и Bent-Gu-CD.
XRD — это мощный анализ, который может установить, будет ли структура инстинкта Бента сохраняться в ходе функционализации. На рисунке 4 показано сравнение рентгенограмм Bent и Bent-Gu-CD. Можно подтвердить, что эти два рисунка похожи и демонстрируют характерные пики изгиба при 2θ = 7 °, 20,8 °, 21,9 °, 26,6 °, 27,7 °, 31,7 °, 36 °, 50 °, 62 °, 73,5 ° и 76 ° 27,28 . Этот результат четко подтвердил, что Bent был стабильным и не претерпевал структурных изменений во время модификации поверхности.
Рис. 4Рентгенограммы Bent и Bent-Gu-CD.
СЭМ-изображения Bent-Gu-CD представлены на рис. 5. Как показано, катализатор обладает агрегированной морфологией, которая отличается от морфологии используемого Bent (дополнительный рис. S1).
Рис. 5СЭМ-изображения Bent-Gu-CD.
Результаты EDS-анализа Bent-Gu-CD представлены на фиг. 6A. Согласно литературным данным, Si, Fe, Mg, O, Al и Ca указывают на изогнутую структуру 29 .Атомы C и O можно отнести к структуре CD. Более того, атомы N, C и O можно отнести к IS-Gu. Высокая дисперсия атомов C и N в анализе элементного картирования, рис. 6B, подтверждает гомогенную функционализацию Bent с органической функциональностью.
Рисунок 6( A ) EDS и ( B ) Анализ элементарного картирования Bent-Gu-CD.
ТГ-анализ катализатора, дополнительный рис. S2, показал, что помимо известных потерь веса Bent, т.е.е. потери веса в результате дегидратации (при ~ 200 ° C) и разложения Bent (~ 460–560 ° C), можно заметить дополнительную потерю веса при 280 ° C, которая происходит из-за разложения включенных органических модифицирующих агентов. При использовании ТГА содержание ЦД в Bent-Gu-CD было оценено как 7 мас.%.
Используя метод БЭТ, удельная поверхность Bent-Gu-CD была оценена как ~ 6 м 2 г -1 . Это значение было ниже, чем у Bent (40,62 м 2 ).
Активность катализатора
Используя Bent, который представляет собой природную глину с инстинктивной каталитической активностью и CD, который может действовать как молекулярный челнок, создается новый безметалловый катализатор Bent-Gu-CD.Предполагалось, что этот катализатор может служить универсальным катализатором, способствующим различным химическим превращениям в водных средах. Чтобы проверить это предположение, сначала была проведена модель конденсации Кневенагеля посредством реакции бензальдегида и малононитрила в присутствии небольшого количества (10 мг) Bent-Gu-CD в H 2 O, рис. 2. Кроме того, для ускорения реакцию и обеспечивали экологически безвредную процедуру, реакцию проводили при ультразвуковом облучении.К счастью, было обнаружено, что при катализе Bent-Gu-CD реакция протекает быстро и приводит к 100% конверсии и выходу через 5 мин.
Ободренный высокой активностью катализатора, более сложная реакция, синтез модельного ксантана, была исследована с помощью ультразвуковой реакции бензальдегида, димедона и каталитической дозировки Bent-Gu-CD (20 мг) в водной среде при температуре окружающей среды. . Интересно, что было показано, что 100% конверсия и выход достигаются через 10 мин.
Для дальнейшего установления разнообразия катализаторов была проведена оценка синтеза октагидрохиназолинонов в водных средах с помощью ультразвука. С этой целью была оптимизирована дозировка катализатора (дополнительная таблица S1). Результаты подтвердили, что при использовании 40 мг Bent-Gu-CD модельная реакция, реакция бензальдегида, димедона и мочевины, протекала с получением 100% конверсии и выхода через 15 мин.
Затем был исследован объем субстрата для синтеза октагидрохиназолинонов (Таблица 1).Как указано в таблице, представленный протокол можно обобщить для различных альдегидов, включая альдегиды с разными группами и гетероциклические альдегиды. Во всех случаях высокий выход реакции достигается за очень короткое время реакции. Однако можно признать, что использование гетероциклических альдегидов привело к несколько более низкому выходу. С другой стороны, сравнение альдегидов с одинаковыми функциональными группами показало, что положение функциональной группы может влиять на полученный выход, таблица 1, позиции 1 и 2.Как показано, присутствие функциональной группы в положении , пара было благоприятным и приводило к более высокому выходу. Этот вопрос может быть объяснен, если принять во внимание тот факт, что инкапсуляция альдегидов, замещенных в положении параграф , более проста, чем в других положениях.
Таблица 1 Синтез производных октагидрохиназолинона, катализируемый Bent-Gu-CD, в условиях ультразвукового облучения.Выявление достоинств конъюгации Bent и CD
Затем ценность конъюгации Bent и CD была оценена путем сравнения эффективности Bent, CD и Bent-IS-GU с эффективностью Bent-Gu-CD для синтез модельного октагидрохиназолинона.Проведение реакции в оптимальных условиях в присутствии Бента показало, что через 15 мин был получен только 40% выход продукта. Что касается эффективности CD, полученный выход составил 35%. Помимо низкого выхода, беспокойство вызывало однородность CD. В случае Bent-IS-Gu каталитическая эффективность повысилась до 70%. Это может быть связано с ролью функциональных аминогрупп в активации реагентов. Как упоминалось ранее, активность Bent-Gu-CD была выше, чем у всех контрольных образцов, и достигла 100%, что означает, что конъюгация амино-функционализированного Bent и CD является благоприятной для реакции.
Предлагаемый механизм
Что касается механизма реакции образования октагидрохиназолинонов, можно предположить, что альдегид сначала был инкапсулирован в полость ЦД и перенесен в водную среду. Затем он был активирован катализатором и вступил в реакцию с енольной формой димедона. Впоследствии образовавшийся промежуточный продукт переносил дегидратацию и затем реагировал с мочевиной. Конечный продукт был получен путем циклизации и дегидратации (фиг. 7) 31 .
Рисунок 7Предлагаемый механизм синтеза октагидрохиназолинонов.
Изучение природы катализа: тест Шелдона
Чтобы подтвердить природу катализа и установить реальную гетерогенность Bent-Gu-CD, был проведен тест Шелдона 35 для выполнения этого теста, реакция синтеза модельный октагидрохиназолинон был остановлен через 5 мин, и катализатор был отделен. Затем реакцию продолжали в отсутствие катализатора. Измерение выхода реакции до и после удаления катализатора показало, что после отделения катализатора реакция не протекает.Это наблюдение подтвердило гетерогенный характер катализа.
Оценка возможности повторного использования Bent-Gu-CD
Для оценки возможности повторного использования разработанного Bent-Gu-CD были исследованы характеристики переработанного катализатора для синтеза октагидрохиназолинонов. В этой линии восстановленный Bent-Gu-CD из первого цикла реакции был тщательно промыт, высушен и повторно использован для второго цикла того же процесса в точно таких же условиях. Как показано на фиг. 8A, Bent-Gu-CD сохранял свою активность во втором прогоне.Цикл восстановления-повторного использования повторялся до восьми запусков. Как проиллюстрировано на фиг. 8A, после второго прогона выход реакции немного снизился и достиг 75% в восьмом прогоне.
Рис. 8( A ) Возможность повторного использования Bent-Gu-CD и ( B ) FTIR спектр повторно используемого катализатора после восьми циклов синтеза октагидрохиназолинонов в оптимальных условиях реакции.
Чтобы выяснить причину наблюдаемой потери активности Bent-Gu-CD при переработке, использовали FTIR-спектроскопию.Как показано на фиг. 8B, сравнение FTIR-спектров переработанного и свежего Bent-Gu-CD показало, что, хотя структура Bent-Gu-CD сохранилась, были обнаружены некоторые дополнительные полосы поглощения, а также уширение полос. Это наблюдение можно приписать осаждению органических субстратов на поверхности Bent-Gu-CD. Фактически, покрытие активных пятен на Bent-Gu-CD может оправдать наблюдаемое снижение каталитической активности.
Каталитическое окисление углеродно-углеродных композиционных материалов в присутствии ацетатов калия и кальция — Penn State
TY — JOUR
T1 — Каталитическое окисление углеродно-углеродных композиционных материалов в присутствии ацетатов калия и кальция
AU — Wu, Xianxian
AU — Радович, Любиса Р.
N1 — Информация о финансировании: Эта работа была поддержана Центром углеродных исследований Энергетического института Пенсильванского государственного университета (директор Ф. Русинко, младший). Мы благодарим Т. Уокера из Honeywell Inc. за предоставленные образцы композитов C / C.
PY — 2005
Y1 — 2005
N2 — Каталитическое действие ацетата калия (KAC) и ацетата кальция (CaAC) на окисление углеродно-углеродных композитов (композитов C / C), используемых в тормозной системе самолета, было изучено охарактеризован.Калий проявил очень сильный каталитический эффект на окисление выбранных образцов углерода, включая композитные блоки C / C, пропитанные водным раствором KAC, и порошок графита, физически смешанный с порошком KAC. Было обнаружено, что начальная загрузка катализатора и предварительная обработка в инертном газе влияют на его каталитическую эффективность. Пропитанный кальций также был хорошим катализатором для окисления композитов C / C, но его эффективность намного ниже, чем у калия, и он гораздо менее чувствителен к количеству загрузки катализатора и предварительной обработке.Ацетат кальция, физически смешанный с графитовым порошком, показал лишь небольшой каталитический эффект. Экспериментальные результаты показали, что межфазный контакт между катализатором и углеродом является ключевым фактором, определяющим каталитическую эффективность, что согласуется с предыдущими исследованиями с использованием пористых углеродных материалов. Благодаря своей уникальной смачивающей способности и подвижности на поверхности углерода калий может образовывать и поддерживать такой контакт с углеродом и, следовательно, более эффективен в реакции C-O2, чем кальций.Формирование и развитие такого контакта, на которое также может влиять загрузка катализатора и процесс предварительной обработки, может хорошо объяснить влияние этих экспериментальных условий на каталитический эффект калия. Тенденция к снижению реакционной способности с увеличением выгорания при окислении, катализируемом кальцием, является результатом потери межфазного контакта, поскольку кальций не обладает необходимой подвижностью для поддержания такого контакта во время реакции.
AB — Охарактеризовано каталитическое действие ацетата калия (KAC) и ацетата кальция (CaAC) на окисление углеродно-углеродных композитов (композитов C / C), используемых в тормозной системе самолета.Калий проявил очень сильный каталитический эффект на окисление выбранных образцов углерода, включая композитные блоки C / C, пропитанные водным раствором KAC, и порошок графита, физически смешанный с порошком KAC. Было обнаружено, что начальная загрузка катализатора и предварительная обработка в инертном газе влияют на его каталитическую эффективность. Пропитанный кальций также был хорошим катализатором для окисления композитов C / C, но его эффективность намного ниже, чем у калия, и он гораздо менее чувствителен к количеству загрузки катализатора и предварительной обработке.Ацетат кальция, физически смешанный с графитовым порошком, показал лишь небольшой каталитический эффект. Экспериментальные результаты показали, что межфазный контакт между катализатором и углеродом является ключевым фактором, определяющим каталитическую эффективность, что согласуется с предыдущими исследованиями с использованием пористых углеродных материалов. Благодаря своей уникальной смачивающей способности и подвижности на поверхности углерода калий может образовывать и поддерживать такой контакт с углеродом и, следовательно, более эффективен в реакции C-O2, чем кальций.Формирование и развитие такого контакта, на которое также может влиять загрузка катализатора и процесс предварительной обработки, может хорошо объяснить влияние этих экспериментальных условий на каталитический эффект калия. Тенденция к снижению реакционной способности с увеличением выгорания при окислении, катализируемом кальцием, является результатом потери межфазного контакта, поскольку кальций не обладает необходимой подвижностью для поддержания такого контакта во время реакции.
UR — http://www.scopus.com/inward/record.url? scp = 9644301118 & partnerID = 8YFLogxK
UR — http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=9644301118&partnerID=8YFLogxK
U2 — 10.1016 / j.carbon.2004.
DO /j.carbon.2004.09.025
M3 — Артикул
AN — ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: 9644301118
VL — 43
SP — 333
EP — 344
JO — Углерод
JF — Углерод
SN — -6223
IS — 2
ER —
2D-MXenes как сокатализаторы в фотокатализе: синтетические методы
М. Нагиб, М. Куртоглу, В. Прессер, Дж. Лу, Дж. Ню и др., Двумерные нанокристаллы, полученные путем расслоения Ti 3 AlC 2 . Adv. Матер. 23 , 4248–4253 (2011). https://doi.org/10.1002/adma.201102306
Артикул Google ученый
М. Нагиб, В.Н. Мочалин, М.В. Барсум, Ю. Гогоци, статья к 25-летию: MXenes: новое семейство двумерных материалов. Adv. Матер. 26 , 992–1005 (2014).https://doi.org/10.1002/adma.201304138
Артикул Google ученый
Б. Анасори, М.Р. Лукацкая, Ю.Гогоци, 2D карбиды и нитриды металлов (MXenes) для накопления энергии. Nat. Rev. Mater. 2 , 16098 (2017). https://doi.org/10.1038/natrevmats.2016.98
Артикул Google ученый
М. Лю, З. Ян, Х. Сунь, К. Лай, Х. Чжао, Х. Пэн, Т.Лю, гибридный углеродный аэрогель с выровненными и взаимосвязанными порами в качестве промежуточного слоя для высокоэффективных литий-серных батарей. Nano Res. 9 , 3735–3746 (2016). https://doi.org/10.1007/s12274-016-1244-1
Артикул Google ученый
К. Хоу, З. Тай, Л. Чжао, Ю. Чжай, Ю. Хоу и др., Высокопроизводительные микроклетки из MnO @ C с иерархической структурой и настраиваемой углеродной оболочкой для эффективного и прочного хранения лития.J. Mater. Chem. А 6 , 9723–9736 (2018). https://doi.org/10.1039/c8ta02863j
Артикул Google ученый
Б. Кирубасанкар, В. Муругадосс, Дж. Лин, Т. Динг, М. Донг и др., Выращенный in situ селенид никеля на графеновых наногибридных электродах для асимметричных суперконденсаторов с высокой плотностью энергии. Наноразмер 10 , 20414–20425 (2018). https://doi.org/10.1039/c8nr06345a
Артикул Google ученый
М. Лю, К. Мэн, З. Янг, Х. Чжао, Т. Лю, Сверхдлительная стабильность интегрированной углеродно-серной мембраны с двумя слоями, препятствующими челночному движению, из графеновых «сеток» и пористого углерода. кожа. Chem. Commun. 54 , 5090–5093 (2018). https://doi.org/10.1039/c8cc01889h
Артикул Google ученый
W. Du, X. Wang, J. Zhan, X. Sun, L. Kang et al., Синтез матрицы биологической клетки из легированных азотом пористых полых углеродных сфер / MnO 2 композитов для высоко- асимметричные суперконденсаторы производительности.Электрохим. Acta 296 , 907–915 (2019). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.11.074
Артикул Google ученый
C. Hou, J. Wang, W. Du, J. Wang, Y. Du et al., Синтезированные в одном резервуаре гетероструктуры диоксид молибдена и карбид молибдена в сочетании с трехмерными дырочными углеродными нанолистами для получения высокоэффективных и сверхстабильных циклический литий-ионный накопитель. J. Mater. Chem. А 7 , 13460–13472 (2019). https: // doi.org / 10.1039 / c9ta03551f
Артикул Google ученый
М. Идрис, С. Батул, Дж. Конг, К. Чжуанг, Х. Лю и др., Графеновый нанокомпозитный анод, полученный из керамики и серы с двойным легированием на основе полиборосилазана, для усовершенствованных ионно-литиевых батарей. Электрохим. Acta 296 , 925–937 (2019). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.11.088
Артикул Google ученый
К. Ле, З. Ван, Ф. Ван, К. Ван, К. Шао и др., Нанокомпозитные катоды из двойного гидроксида / восстановленного оксида графена типа «сэндвич» из нанокомпозитного материала из двойного гидроксида / восстановленного оксида графена для асимметричных суперконденсаторов с высокой плотностью энергии. Dalton Trans. 48 , 5193–5202 (2019). https://doi.org/10.1039/c9dt00615j
Артикул Google ученый
Р. Ли, Х. Чжу, К. Фу, Г. Лян, Ю. Чен и др., Нанолистовые Nb 12 O 29 иерархические микросферы для улучшенного хранения лития.Chem. Commun. 55 , 2493–2496 (2019). https://doi.org/10.1039/c8cc09924c
Артикул Google ученый
Y. Ma, C. Hou, H. Zhang, Q. Zhang, H. Liu, S. Wu, Z. Guo, Трехмерное ядро-оболочка Fe 3 O 4 / полианилин коаксиальные гетерогенные наносети: подготовка и электроды суперконденсатора с высокими рабочими характеристиками. Электрохим. Acta 315 , 114–123 (2019). https://doi.org/10.1016/j.electacta.2019.05.073
Артикул Google ученый
Л. Ян, М. Ши, Дж. Цзян, Ю. Лю, Ч. Ян, Х. Лю, З. Го, Гетерогенная граница раздела индуцировала образование бальзамного грушевидного полипропилена для высокоэффективных суперконденсаторов. Электрохим. Acta 244 , 27–30 (2019). https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.02.064
Артикул Google ученый
М.Лю, Ю. Лю, Ю. Ян, Ф. Ван, Дж. Лю, Т. Лю, Высокопроводящая пленка углерод-сера с взаимосвязанными мезопорами в качестве усовершенствованного катода для литий-серных батарей. Chem. Commun. 53 , 9097–9100 (2017). https://doi.org/10.1039/c7cc04523a
Артикул Google ученый
Т. Хисатоми, К. Домен, Вводная лекция: расщепление воды под действием солнечного света и уменьшение углекислого газа гетерогенными полупроводниковыми системами как ключевые процессы в искусственном фотосинтезе.Фарадей Обсуди. 198 , 11–35 (2017). https://doi.org/10.1039/c6fd00221h
Артикул Google ученый
V.-H. Нгуен, J.C.S. Ву, Последние разработки в области дизайна фотореакторов для преобразования солнечной энергии из расщепления воды и уменьшения CO 2 . Прил. Cataly. A Gen 550 , 122–141 (2018). https://doi.org/10.1016/j.apcata.2017.11.002
Артикул Google ученый
X. Zhang, Z. Zhang, J. Li, X. Zhao, D. Wu, Z. Zhou, Ti 2 CO 2 MXene: высокоактивный и селективный фотокатализатор для восстановления CO 2 . J. Mater. Chem. А 5 , 12899–12903 (2017). https://doi.org/10.1039/c7ta03557h
Артикул Google ученый
Q. Liu, L.Ai, J. Jiang, MXene-производное TiO 2 @ C / g-C 3 N 4 гетеропереходы для высокоэффективной фотофиксации азота.J. Mater. Chem. А 6 , 4102–4110 (2018). https://doi.org/10.1039/c7ta09350k
Артикул Google ученый
J. Low, J. Yu, M. Jaroniec, S. Wageh, A.A. Аль-Гамди, Фотокатализаторы гетероперехода. Adv. Матер. 29 , 1601694–1601713 (2017). https://doi.org/10.1002/adma.201601694
Артикул Google ученый
Д. Пан, С. Ге, Дж.Zhao, Q. Shao, L. Guo, X. Zhang, J. Lin, G. Xu, Z. Guo, Синтез, характеристика и фотокаталитическая активность оксидов смешанных металлов, полученных из тройных слоистых двойных гидроксидов NiCoFe. Dalton Trans. 47 , 9765–9778 (2018). https://doi.org/10.1039/c8dt01045e
Артикул Google ученый
Дж. Чжао, С. Ге, Д. Пан, К. Шао, Дж. Лин и др., Солвотермический синтез, характеристика и фотокаталитические свойства легированных диоксидом циркония полых шиповидных полых микросфер диоксида циркония с пыльцой подсолнечника в качестве биологических материалов. -шаблоны.J. Colloid Interface Sci. 529 , 111–121 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2018.05.091
Артикул Google ученый
Я. Шэн, Дж. Ян, Ф. Ван, Л. Лю, Х. Лю, Ч. Янь, З. Го, гексагональные нанокомпозиты нитрида бора / диоксида титана, синтезированные с помощью золь-геля, с повышенной фотокаталитической активностью. Прил. Серфинг. Sci. 465 , 154–163 (2019). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.09.137
Артикул Google ученый
J. Tian, Q. Shao, J. Zhao, D. Pan, M. Dong et al., Микроволновый сольвотермический синтез карбоксиметил хитозана, темплатированный по шаблону TiO 2 / ZrO 2 композитов в направлении усиленного фотокаталитического разложения коллоидного интерфейса родамина BJ Sci. 541 , 18–29 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2019.01.069
Артикул Google ученый
Дж. Чжао, С. Ге, Д. Пан, Ю. Пан, В. Муругадосс и др., Гидротермальный синтез в микроволновой печи нанокомпозитов In 2 O 3 -ZnO и их улучшенные фотоэлектрохимические свойства.J. Electrochem. Soc. 166 , h4074 – h4083 (2019). https://doi.org/10.1149/2.0071905jes
Артикул Google ученый
H. Shindume, L.Z. Чжао, Н. Ван, Х. Лю, А. Умар, Дж. Чжан, Т. Ву, З. Го, Повышенная фотокаталитическая активность TiO 2 , легированного B, N, с помощью нового процесса расплавленного нитрата. Электрохим. Acta 19 , 839–849 (2019). https://doi.org/10.1166/jnn.2019.15745
Артикул Google ученый
З. Чжао, Х. Ань, Дж. Линь, М. Фенг, В. Муругадосс и др., Прогресс в области фотокаталитического восстановления для удаления примесей хрома. Chem. Рек. 19 , 873–882 (2019). https://doi.org/10.1002/tcr.201800153
Артикул Google ученый
Г. Чжэн, Дж. Ван, Х. Лю, В. Муругадосс, Г. Зу и др., Наноструктуры оксида вольфрама и нанокомпозиты для фотоэлектрохимического расщепления воды. Наномасштаб (предварительная статья, 2019).https://doi.org/10.1039/c9nr03474a
Б. Лин, З. Лин, С. Чен, М. Ю, В. Ли и др., Поверхность интеркалированных сферических нанокатализаторов MoS 2x Se 2 (1-x) для высокоэффективных и длительные реакции выделения водорода. Dalton Trans. 48 , 8279–8287 (2019). https://doi.org/10.1039/c9dt01218d
Артикул Google ученый
Т. Су, К. Шао, З. Цинь, З. Го, З. Ву, Роль интерфейсов в двумерном фотокатализаторе для расщепления воды.ACS Catal. 8 , 2253–2276 (2018). https://doi.org/10.1021/acscatal.7b03437
Артикул Google ученый
M. Ge, J. Cai, J. Iocozzia, C. Cao, J. Huang et al., Обзор наноструктурированных катализаторов TiO 2 для устойчивого поколения H 2 . Int. J. Hydrog. Энергия 42 , 8418–8449 (2017). https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.12.052
Артикул Google ученый
Л. Клариция, Д. Руссо, И. Ди Сомма, Р. Андреоцци, Р. Маротта, Производство водорода с помощью солнечных фотокаталитических процессов: обзор конфигурации и свойств эффективных металлических полупроводниковых наноматериалов. Энергии 10 , 1624–1644 (2017). https://doi.org/10.3390/en10101624
Артикул Google ученый
X. Zhang, Z. Zhang, Z. Zhou, Материалы на основе MXene для электрохимического накопления энергии.J. Energy Chem. 27 , 73–85 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jechem.2017.08.004
Артикул Google ученый
Z. Guo, J. Zhou, Z. Sun, Новые двумерные бориды переходных металлов для литий-ионных аккумуляторов и электрокатализа. J. Mater. Chem. А 5 , 23530–23535 (2017). https://doi.org/10.1039/c7ta08665b
Артикул Google ученый
Х. Цзян, З. Ван, К. Ян, Л. Тан, Л. Донг, М. Донг, Ультратонкий Ti 3 C 2 T (MXene) NiSe в нанолистовой оболочке 2 октаэдрический кристалл для улучшенного суперконденсатора производительность и синергетическое электрокаталитическое расщепление воды. Nano-Micro Lett. 11 , 31 (2019). https://doi.org/10.1007/s40820-019-0261-5
Артикул Google ученый
Ю.Т. Лю, П. Чжан, Н. Сунь, Б. Анасори, К.З. Чжу, Х. Лю, Ю. Гогоци, Б. Сюй, Самосборка наноструктур оксидов переходных металлов на нанолистах MXene для быстрого и стабильного хранения лития. Adv. Матер. 30 , 1707334 (2018). https://doi.org/10.1002/adma.201707334
Артикул Google ученый
L. Yu, L. Hu, B. Anasori, Y.-T. Лю, К. Чжу, П. Чжан, Ю. Гогоци, Б. Сюй, Активированный уголь на основе MXene в качестве гибкого электрода для высокопроизводительных суперконденсаторов.ACS Energy Lett. 3 , 1597–1603 (2018). https://doi.org/10.1021/acsenergylett.8b00718
Артикул Google ученый
Х. Лю, Х. Чжан, Ю. Чжу, Б. Цао, К. Чжу и др., Электростатическая самосборка 0D-2D SnO 2 квантовые точки / Ti 3 C 2 T x Гибриды MXene в качестве анода для литий-ионных батарей. Nano-Micro Lett. 11 , 65 (2019). https://doi.org/10.1007 / s40820-019-0296-7
Артикул Google ученый
Ф. Шахзад, М. Альхабеб, К. Б. Хаттер, Б. Анасори, Х.С. Человек, К. Ку, Ю. Гогоци, Экранирование электромагнитных помех с помощью двумерных карбидов переходных металлов (MXenes). Наука 353 , 1137 (2016). https://doi.org/10.1126/science.aag2421
Артикул Google ученый
М. Хань, X. Инь, X.Ли, Б. Анасори, Л. Чжан, Л. Ченг, Ю. Гогоци, Ламинированные и двумерные поглотители микроволн на углеродной основе, полученные из MXenes. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 9 , 20038–20045 (2017). https://doi.org/10.1021/acsami.7b04602
Артикул Google ученый
Дж. Чжу, Э. Ха, Г. Чжао, Ю. Чжоу, Д. Хуанг и др., Последние достижения в области MXenes: многообещающий 2D-материал для катализа, сенсора и химической адсорбции. Coord.Chem. Ред. 352 , 306–327 (2017). https://doi.org/10.1016/j.ccr.2017.09.012
Артикул Google ученый
А. Сарычева, А. Полеми, Ю. Лю, К. Дандекар, Б. Анасори, Ю. Гогоци, 2D карбид титана (MXene) для беспроводной связи. Sci. Adv. 4 , eaau0920 (2018). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau0920
Артикул Google ученый
Ю. Ин, Ю. Лю, X. Ван, Ю. Мао, В. Цао, П. Ху, X. Пэн, Двумерный карбид титана для эффективного восстановительного удаления высокотоксичного хрома (VI) из воды. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 7 , 1795–1803 (2015). https://doi.org/10.1021/am5074722
Артикул Google ученый
Н. Лю, Н. Лу, Й. Су, П. Ван, X. Куан, Изготовление gC 3 N 4 / Ti 3 C 2 композит и его видимые части. световая фотокаталитическая способность к деградации ципрофлоксацина.Сентябрь Purif. Technol. 211 , 782–789 (2019). https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.10.027
Артикул Google ученый
К. Далл’Агнезе, Й. Далл’Анезе, Б. Анасори, В. Сугимото, С. Мори, Окисленный Ti 3 C 2 Нанолисты MXene для сенсибилизированных красителями солнечных элементов. New J. Chem. 42 , 16446–16450 (2018). https://doi.org/10.1039/c8nj03246g
Артикул Google ученый
Л. Янг, Ю. Далл’Агнесе, К. Хантанасирисакул, С.Э. Шак, К. Малески и др., SnO 2 –Ti 3 C 2 Слои переноса электронов MXene для перовскитных солнечных элементов. J. Mater. Chem. А 7 , 5635–5642 (2019). https://doi.org/10.1039/c8ta12140k
Артикул Google ученый
H.C. Фу, В. Рамалингам, Х. Ким, Ч. Линь, X. Фанг, H.N. Alshareef, J.H. Он, MXene-контактировал с кремниевыми солнечными элементами с 11.КПД 5%. Adv. Energy Mater. (2019). https://doi.org/10.1002/aenm.201
0
Артикул Google ученый
H. Wang, Y. Wu, X. Yuan, G. Zeng, J. Zhou, X. Wang, J.W. Chew, Clay-вдохновленные электрохимическими устройствами на основе MXene и фотоэлектрокатализатором: современные достижения и проблемы. Adv. Матер. 30 , 1704561 (2018). https://doi.org/10.1002/adma.201704561
Артикул Google ученый
М. Ли, Дж. Лу, К. Луо, Ю. Ли, К. Чанг и др., Подход замещения элементов путем реакции с расплавленными солями льюисовской кислоты для синтеза наноламинированных фаз MAX и MXen. Варенье. Chem. Soc. 141 , 4730–4737 (2019). https://doi.org/10.1021/jacs.9b00574
Артикул Google ученый
X. Lu, K. Xu, P. Chen, K. Jia, S. Liu, C. Wu, Простой одноэтапный метод реализации масштабируемого производства gc 3 n 4 нанолистов и изучение их фотокаталитическая H 2 эволюционная активность.J. Mater. Chem. А 2 , 18924–18928 (2014). https://doi.org/10.1039/c4ta04487h
Артикул Google ученый
J. Peng, X. Chen, W.-J. Онг, X. Чжао, Н. Ли, Поверхностная и гетерограница инженерии 2D-MXenes и их нанокомпозитов: понимание электро- и фотокатализа. Chem 5 , 18–50 (2019). https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.08.037
Артикул Google ученый
Z.W. Сех, К. Фредриксон, Б. Анасори, Дж. Кибсгаард, А.Л. Стриклер и др., Двумерный карбид молибдена (MXene) как эффективный электрокатализатор для выделения водорода. ACS Energy Lett. 1 , 589–594 (2016). https://doi.org/10.1021/acsenergylett.6b00247
Артикул Google ученый
М. Альхабеб, К. Малески, Т.С. Матис, А. Сарычева, К. Б. Хаттер, С. Узун, А. Левитт, Ю. Гогоци, Селективное травление кремния из Ti 3 SiC 2 (MAX) для получения двумерного карбида титана (MXene).Энгью. Chem. Int. Эд. 57 , 5444–5448 (2018). https://doi.org/10.1002/anie.201802232
Артикул Google ученый
Дж. Сюань, З. Ван, Ю. Чен, Д. Лян, Л. Ченг и др., Интеркаляция и расслоение на основе органических оснований для производства функционализированных нанолистов карбида титана с превосходными фототермическими терапевтическими характеристиками . Энгью. Chem. Int. Эд. 128 , 14789–14794 (2016). https: // doi.org / 10.1002 / ange.201606643
Артикул Google ученый
S. Yang, P. Zhang, F. Wang, A.G. Ricciardulli, M.R. Lohe, P.W.M. Блом, X. Фен, Бесфторидный синтез двумерного карбида титана (MXene) с использованием бинарной водной системы. Энгью. Chem. Int. Эд. 57 , 15491–15495 (2018). https://doi.org/10.1002/anie.201809662
Артикул Google ученый
Лукацкая М.Р., Халим Я., Дяткин Б., Нагиб М., Я.С. Буранова и др., Синтез углерода на основе карбида при комнатной температуре электрохимическим травлением MAX-фаз. Энгью. Chem. Int. Эд. 53 , 4877–4880 (2014). https://doi.org/10.1002/anie.201402513
Артикул Google ученый
S.Y. Панг, Ю. Вонг, С. Юань, Ю. Лю, М.К. Цанг и др., Универсальная стратегия простого и быстрого синтеза без HF двумерных MXenes как многофункциональных энергетических материалов.Варенье. Chem. Soc. 141 (24), 9610–9616 (2019). https://doi.org/10.1021/jacs.9b02578
Артикул Google ученый
Т. Ли, Л. Яо, К. Лю, Дж. Гу, Р. Луо и др., Бесфтористый синтез высокочистого Ti 3 C 2 T x (T = OH, O) щелочной обработкой. Энгью. Chem. Int. Эд. 57 , 6115–6119 (2018). https://doi.org/10.1002/anie.201800887
Артикул Google ученый
М. Альхабеб, К. Малески, Б. Анасори, П. Лелюх, Л. Кларк, С. Син, Ю. Гогоци, Руководство по синтезу и переработке двумерного карбида титана (Ti 3 C 2 T x MXene). Chem. Матер. 29 , 7633–7644 (2017). https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b02847
Артикул Google ученый
X. Xiao, H. Wang, P. Urbankowski, Y. Gogotsi, Топохимический синтез 2D материалов.Chem. Soc. Ред. 47 , 8744–8765 (2018). https://doi.org/10.1039/c8cs00649k
Артикул Google ученый
В.М. Нг, Х. Хуанг, К. Чжоу, П.С. Ли, В. Ку, Дж. З. Сюй, Л. Конг, Недавний прогресс в слоистых карбидах и / или нитридах переходных металлов (MXenes) и их композитах: синтез и приложения. J. Mater. Chem. А 5 (7), 3039–3068 (2017). https://doi.org/10.1039/c6ta06772g
Артикул Google ученый
J. Pang, R.G. Мендес, А. Бачматюк, Л. Чжао, H.Q. Та и др., Применение 2D-MXenes в системах преобразования и хранения энергии. Chem. Soc. Ред. 48 , 72–133 (2019). https://doi.org/10.1039/c8cs00324f
Артикул Google ученый
Z. Guo, J. Zhou, L. Zhu, Z. Sun, MXene: многообещающий фотокатализатор для расщепления воды. J. Mater. Chem. А 4 , 11446–11452 (2016). https://doi.org/10.1039/c6ta04414j
Артикул Google ученый
С.-Ю. Се, Ж.-Х. Су, Х. Чжэн, Аналоги MXene группы IV: перспективные двумерные полупроводники. Твердотельная Коммунал. 291 , 51–53 (2019). https://doi.org/10.1016/j.ssc.2019.01.017
Артикул Google ученый
C.-F. Fu, X. Li, Q. Luo, J. Yang, Двумерный многослойный M 2 CO 2 (M = Sc, Zr, Hf) в качестве фотокатализаторов для производства водорода при расщеплении воды: исследование из первых принципов.J. Mater. Chem. А 5 , 24972–24980 (2017). https://doi.org/10.1039/c7ta08812d
Артикул Google ученый
Z. Guo, N. Miao, J. Zhou, B. Sa, Z. Sun, Деформационно-опосредованный переход типа I / типа II в гетероструктурах Ван-дер-Ваальса MXene / синий фосфорен для гибких оптических / электронные устройства. J. Mater. Chem. С 5 , 978–984 (2017). https://doi.org/10.1039/c6tc04349f
Артикул Google ученый
Дж. Цуй, К. Пэн, Дж. Чжоу, З. Сан, Электронные структуры с деформационной перестройкой и оптические свойства полупроводниковых MXen. Нанотехнологии 30 , 345205 (2019). https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab1f22
Артикул Google ученый
A. Mostafaei, E. Faizabadi, E.H. Семироми, Теоретические исследования и настройка электронных и оптических свойств монослоя Zr 2 CO 2 с использованием эффекта двухосной деформации: модифицированный расчет Бекке – Джонсона.Physica E 114 , 113559 (2019). https://doi.org/10.1016/j.physe.2019.113559
Артикул Google ученый
М. Йе, Х. Ван, Э. Лю, Дж. Йе, Д. Ван, Повышение фотокаталитической активности P25 для восстановления диоксида углерода с использованием подщелачиваемого поверхности карбида титана MXene в качестве сокатализатора. Chemsuschem 11 , 1606–1611 (2018). https://doi.org/10.1002/cssc.201800083
Артикул Google ученый
Дж. Ран, Г. Гао, Ф. Т. Ли, Т. Ма, А. Ду, С.З. Qiao, Ti 3 C 2 Сокатализатор MXene на фотоабсорберах сульфида металла для увеличения фотокаталитического производства водорода в видимом свете. Nat. Commun. 8 , 13907 (2017). https://doi.org/10.1038/ncomms13907
Артикул Google ученый
К. Пэн, Х. Ян, Й. Ли, Х. Ю, Х. Ван, Ф. Пэн, Гибриды двумерного Ti 3 C 2 и TiO 2 с экспонированием 001 аспекты к повышенной фотокаталитической активности.ACS Appl. Матер. Интерфейсы 8 , 6051–6060 (2016). https://doi.org/10.1021/acsami.5b11973
Артикул Google ученый
X. An, W. Wang, J. Wang, H. Duan, J. Shi, X. Yu, Синергетические эффекты Ti 3 C 2 MXene и Pt в качестве сокатализаторов для высокоэффективное фотокаталитическое выделение водорода над gC 3 N 4 . Phys. Chem. Chem. Phys. 20 , 11405–11411 (2018).https://doi.org/10.1039/c8cp01123k
Артикул Google ученый
X. Xie, N. Zhang, Z.-R. Тан, М. Анпо, Ю.-Дж. Xu, Ti 3 C 2 T x MXene в качестве сокатализатора Януса для одновременного повышения фотоактивности и ингибирования фотокоррозии. Прил. Катал. В 237 , 43–49 (2018). https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.05.070
Артикул Google ученый
Y. Sun, D. Jin, Y. Sun, X. Meng, Y. Gao et al., GC 3 N 4 / Ti 3 C 2 T x (MXenes) композит с окисленными поверхностными группами для эффективного фотокаталитического выделения водорода. J. Mater. Chem. А 6 , 9124–9131 (2018). https://doi.org/10.1039/c8ta02706d
Артикул Google ученый
T. Cai, L. Wang, Y. Liu, S. Zhang, W. Dong et al., Ag 3 PO 4 / Ti 3 C 2 Интерфейсные материалы MXene как Катализатор Шоттки с повышенной фотокаталитической активностью и антифотокоррозионными характеристиками.Прил. Катал. В 239 , 545–554 (2018). https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.08.053
Артикул Google ученый
H. Zhang, M. Li, J. Cao, Q. Tang, P. Kang, C. Zhu, M. Ma, 2D a-Fe 2 O 3 легированный Ti 3 C 2 MXene композит с повышенной фотокаталитической активностью в видимом свете для разложения родамина B. Ceram. Int. 44 , 19958–19962 (2018). https: // doi.org / 10.1016 / j.ceramint.2018.07.262
Артикул Google ученый
Т. Су, З.Д. Худ, М. Нагиб, Л. Бай, С. Луо и др., Monolayer Ti 3 C 2 T x в качестве эффективного сокатализатора для улучшенного фотокаталитического производства водорода над TiO 2 . ACS Appl. Energy Mater. 2 , 4640–4651 (2019). https://doi.org/10.1021/acsaem.8b02268
Артикул Google ученый
Т. Су, З.Д. Худ, М. Нагиб, Л. Бай, С. Луо и др., 2D / 2D-гетеропереход Ti 3 C 2 / g-C 3 N 4 нанолистов для увеличения фотокаталитического выделения водорода. Наноразмер 11 , 8138–8149 (2019). https://doi.org/10.1039/c9nr00168a
Артикул Google ученый
J.-H. Чжао, Л.-В. Лю, К. Ли, Т. Ли, Ф.-Т. Лю, проводящий Ti 3 C 2 и полученный из MOF CoS x , повышающий активность фотокаталитического производства водорода TiO 2 .CrystEngComm 21 , 2416–2421 (2019). https://doi.org/10.1039/c8ce02050g
Артикул Google ученый
R. Chen, P. Wang, J. Chen, C. Wang, Y. Ao, Синергетический эффект MoS 2 и MXene на улучшенные характеристики эволюции H 2 CdS при облучении видимым светом . Прил. Серфинг. Sci. 473 , 11–19 (2019). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.12.071
Артикул Google ученый
М. Шао, Ю. Шао, Дж. Чай, Ю. Ку, М. Ян и др., Синергетический эффект 2D Ti 2 C и g-C 3 N 4 для эффективного фотокаталитического производства водорода. J. Mater. Chem. А 5 , 16748–16756 (2017). https://doi.org/10.1039/c7ta04122e
Артикул Google ученый
Ю. Сю, С. Ван, Дж. Ян, Б. Хан, Р. Ни и др., Высокоэффективное фотоэлектрокаталитическое восстановление CO 2 на Ti 3 C 2 / gC 3 N 4 гетеропереход с богатыми частицами Ti 3+ и пири-N.J. Mater. Chem. А 6 , 15213–15220 (2018). https://doi.org/10.1039/c8ta03315c
Артикул Google ученый
Я. Гао, Л. Ван, А. Чжоу, З. Ли, Дж. Чен, Х. Бала, К. Ху, Х. Сао, Гидротермальный синтез TiO 2 / Ti 3 C 2 нанокомпозиты с повышенной фотокаталитической активностью. Матер. Lett. 150 , 62–64 (2015). https://doi.org/10.1016/j.matlet.2015.02.135
Артикул Google ученый
Х. Ван, Р. Пэн, З.Д. Худ, М. Нагиб, С.П. Адхикари, З. Ву, Композиты титана с двумерными карбидами переходных металлов в качестве фотокатализаторов для производства водорода при облучении видимым светом. Chemsuschem 9 , 1490–1497 (2016). https://doi.org/10.1002/cssc.201600165
Артикул Google ученый
L. Shi, C. Xu, D. Jiang, X. Sun, X. Wang et al., Усиленное взаимодействие в TiO 2 / BiVO 4 гетероструктурах через MXene Ti 3 C 2 2D-углерод для высокоэффективного фотокатализа в видимом свете.Нанотехнологии 30 , 075601 (2019). https://doi.org/10.1088/1361-6528/aaf313
Артикул Google ученый
Q. Luo, B. Chai, M. Xu, Q. Cai, Получение и фотокаталитическая активность TiO 2 -нагруженный Ti 3 C 2 с малым расстоянием между слоями. Прил. Phys. А 124 , 495 (2018). https://doi.org/10.1007/s00339-018-1909-6
Артикул Google ученый
C. Liu, Q. Xu, Q. Zhang, Y. Zhu, M. Ji et al., Layered BiOBr / Ti 3 C 2 MXene композит с улучшенной фотокаталитической активностью в видимом свете. J. Mater. Sci. 54 , 2458–2471 (2018). https://doi.org/10.1007/s10853-018-2990-0
Артикул Google ученый
С. Цао, Б. Шен, Т. Тонг, Дж. Фу, Дж. Ю, 2D / 2D-гетеропереход ультратонких MXene / Bi 2 WO 6 нанолистов для улучшенного фотокаталитического CO 2 снижение.Adv. Функц. Матер. 28 , 1800136 (2018). https://doi.org/10.1002/adfm.201800136
Артикул Google ученый
А. Тарик, С. И. Али, Д. Акинванде, С. Ризван, Эффективный фотокатализ в видимом свете наногибридов 2D-MXene с ферритом висмута, закодированным Gd 3+ и Sn 4+ . СКУД Омега 3 , 13828–13836 (2018). https://doi.org/10.1021/acsomega.8b01951
Артикул Google ученый
H. Wang, Y. Wu, T. Xiao, X. Yuan, G. Zeng et al., Формирование квази-ядро-оболочки In 2 S 3 / анатаз TiO 2 @ металлический Ti 3 C 2 T x гибриды с благоприятными каналами переноса заряда для превосходных фотокаталитических характеристик в видимом свете. Прил. Катализ В 233 , 213–225 (2018). https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.04.012
Артикул Google ученый
Л. Ти, С. Ян, Ч. Ю, Х. Чен, Ю. Лю, С. Донг, Дж. Сан, Дж. Сан, Декорирование наночастиц ZnS на месте с помощью Ti 3 C 2 Нанолисты MXene для эффективного фотокаталитического выделения водорода. J. Colloid Interface Sci. 545 , 63–70 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2019.03.014
Артикул Google ученый
Т. Войцеховски, А. Розмысловска-Войцеховская, Г. Матыщак, М. Вжечёнек, А.Olszyna et al., Ti 2 C MXен, модифицированный керамическим оксидом и наночастицами благородных металлов: синтез, морфоструктурные свойства и высокая фотокаталитическая активность. Неорг. Chem. 58 , 7602–7614 (2019). https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b01015
Артикул Google ученый
C. Peng, H. Wang, H. Yu, F. Peng, (111) TiO 2- x / Ti 3 C 2 : синергия активных граней, межфазный заряд перенос и легирование Ti 3+ для повышения фотокаталитической активности.Матер. Res. Бык. 89 , 16–25 (2017). https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2016.12.049
Артикул Google ученый
G. Jia, Y. Wang, X. Cui, W. Zheng, TiO с высоким содержанием углерода 2 , полученный из MXene, способствующий фотокаталитическому выделению водорода. ACS Sustain. Chem. Англ. 6 , 13480–13486 (2018). https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.8b03406
Артикул Google ученый
К. Пэн, П. Вэй, X. Ли, Ю. Лю, Ю. Цао и др., Высокоэффективное фотокаталитическое производство водорода по тройному Cu / TiO 2 @Ti 3 C 2 T x благодаря двумерному карбиду титана с низкой работой выхода. Nano Energy 53 , 97–107 (2018). https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.08.040
Артикул Google ученый
Ю. Лу, М. Яо, А. Чжоу, К. Ху, Л. Ван, Получение и фотокаталитические характеристики тройных нанокомпозитов Ti 3 C 2 / TiO 2 / CuO.J. Nanomater. 2017 , 1978764 (2017). https://doi.org/10.1155/2017/1978764
Артикул Google ученый
W. Yuan, L. Cheng, Y. Zhang, H. Wu, L. Zheng, 2D-слоистые гибриды углерода / TiO 2 , полученные из Ti 3 C 2 MXenes для фотокаталитического выделения водорода при облучении видимым светом. Adv. Матер. Интерфейсы 4 , 1700577 (2017). https://doi.org/10.1002/admi.201700577
Артикул Google ученый
J. Low, L. Zhang, T. Tong, B. Shen, J. Yu, TiO 2 / MXene Ti 3 C 2 композит с превосходной фотокаталитической активностью восстановления CO 2 . J. Catal. 361 , 255–266 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jcat.2018.03.009
Артикул Google ученый
Т. Су, Р. Пэн, З.Д. Худ, М. Нагиб, И. Иванов и др., Одностадийный синтез композитов Nb 2 O 5 / C / Nb 2 C (MXene) и их использование в качестве фотокатализаторов для выделения водорода.Chemsuschem 11 , 688–699 (2018). https://doi.org/10.1002/cssc.201702317
Артикул Google ученый
X. Cheng, L. Zu, Y. Jiang, D. Shi, X. Cai, Y. Ni, S. Lin, Y. Qin, Фотофентоновый бифункциональный катализатор на основе титана mp- MXene / TiO 2- x наноточки для значительного повышения каталитической эффективности в усовершенствованных процессах окисления. Chem. Commun. 54 , 11622–11625 (2018).https://doi.org/10.1039/c8cc05866k
Артикул Google ученый
Дж. Ли, С. Ван, Й. Ду, В. Ляо, Улучшенные фотокаталитические характеристики нанолистов TiO 2 @C, полученных из двумерных Ti 2 CT x . Ceram. Int. 44 , 7042–7046 (2018). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.01.139
Артикул Google ученый
Y. Sun, Y. Sun, X. Meng, Y. Gao, Y. Dall’Agnese et al., Eosin Y-сенсибилизированный частично окисленный Ti 3 C 2 MXene для фотокаталитического выделения водорода. Катал. Sci. Technol. 9 , 310–315 (2019). https://doi.org/10.1039/c8cy02240b
Артикул Google ученый
Y. Li, X. Deng, J. Tian, Z. Liang, H. Cui, Ti 3 C 2 Ti, производное от MXene 3 C 2 / TiO 2 наноцветки для фотокаталитического расщепления воды в целом без использования благородных металлов.Прил. Матер. Сегодня 13 , 217–227 (2018). https://doi.org/10.1016/j.apmt.2018.09.004
Артикул Google ученый
W. Yuan, L. Cheng, Y. An, S. Lv, H. Wu, X. Fan, Y. Zhang, X. Guo, J. Tang, Многослойный гибридный переход из легированного серой TiO 2 и углеродная подложка, полученная из Ti 3 C 2 MXenes: в направлении фотокаталитического выделения водорода под действием сильного видимого света. Adv. Sci. 5 , 1700870 (2018). https://doi.org/10.1002/advs.201700870
Артикул Google ученый
А. Шахзад, К. Расул, М. Наваз, В. Миран, Дж. Джанг и др., Гетероструктурный TiO 2 / Ti 3 C 2 T x ( MXene) для фотокаталитического разложения противоэпилептического препарата карбамазепина. Chem. Англ. J. 349 , 748–755 (2018). https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.05.148
Артикул Google ученый
Y. Li, Z. Yin, G. Ji, Z. Liang, Y. Xue et al., 2D / 2D / 2D гетеропереход Ti 3 C 2 MXene / MoS 2 нанолисты / TiO 2 нанолистов с открытыми гранями (001), направленными на усиление фотокаталитической активности производства водорода. Прил. Катал. В 246 , 12–20 (2019). https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.01.051
Артикул Google ученый
C.J. Zhang, S. Pinilla, N. McEvoy, C.P. Каллен, Б. Анасори и др., Устойчивость к окислению двумерных коллоидных карбидов титана (MXenes). Chem. Матер. 29 , 4848–4856 (2017). https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b00745
Артикул Google ученый
М. Шарма, С. Вайдья, А.К. Гангули, Повышенная фотокаталитическая активность нанокомпозитов g-C 3 N 4 -TiO 2 для разложения красителя родамина B.J. Photochem. Photobiol. А 335 , 287–293 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2016.12.002
Артикул Google ученый
L.T. Аламеда, П. Морадифар, З.П. Мецгер, Н. Алем, Р. Шаак, Топохимическая деинтеркаляция Al из MoAlB: ступенчатый путь травления, слоистые структуры срастания и двумерный MBene. Варенье. Chem. Soc. 140 , 8833–8840 (2018). https://doi.org/10.1021/jacs.8b04705
Артикул Google ученый
Гетерогенные композиционные материалы Ag-TiO2-SiO2 как новые каталитические системы для селективного эпоксидирования циклогексена h3O2
Abstract
TiO 2 -SiO 2 композитов были синтезированы с использованием цетилтриметиламмонийбромида (CTAB) в качестве шаблона, определяющего структуру. Самосборный гексадецилтриметиламмонийбромид TiO 2 -SiO 2 / (CTAB) вымачивали в водном растворе нитрата серебра (AgNO 3 ).Композит Ag-TiO 2 -SiO 2 (Ag-TS) получали осаждением AgBr в процессе пропитывания и его разложением на стадии прокаливания. Структурная характеристика материалов была проведена с помощью различных методов, включая дифракцию рентгеновских лучей (XRD), сканирующую электронную микроскопию (SEM), просвечивающую электронную микроскопию (TEM), адсорбцию-десорбцию N 2 и спектроскопию в ультрафиолетовой и видимой части спектра (UV-Vis). . Результаты характеризации показали, что частицы Ag были включены в иерархическую структуру TiO 2 -SiO 2 без значительного влияния на структуру носителей.Дальнейшая термообработка при 723 К была более благоприятной для повышения стабильности композита Ag-TS. Оксид циклогексена был основным продуктом эпоксидирования с использованием H 2 O 2 в качестве окислителя над катализаторами Ag-TS. Кроме того, оптимальная каталитическая активность и стабильность катализаторов Ag-TS были получены в рабочих условиях: прокаливание при 723 K в течение 2 ч, время реакции 120 мин, температура реакции 353 K, количество катализатора 80 мг, водный H 2 О 2 (30 мас.%) в качестве окислителя и хлороформа в качестве растворителя. Высокая каталитическая активность со степенью конверсии окиси циклогексена до 99,2% может быть получена в водяной бане. Катализатор оказался стабильным и его можно было повторно использовать три раза без значительной потери каталитической активности в оптимизированных условиях реакции.
Образец цитирования: Wang X, Xue J, Wang X, Liu X (2017) Гетерогенные композиционные материалы Ag-TiO 2 -SiO 2 как новые каталитические системы для селективного эпоксидирования циклогексена H 2 O 2 .PLoS ONE 12 (5): e0176332. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0176332
Редактор: Рожкова Елена Александровна, Аргоннская национальная лаборатория, США
Поступила: 27 ноября 2016 г .; Принят в печать: 10 апреля 2017 г .; Опубликован: 11 мая 2017 г.
Авторские права: © 2017 Wang et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.
Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией.
Финансирование: Эта работа была поддержана Фондом естественных наук провинции Аньхой (№ KJ2013B161) для XW, Специальным проектом Фонда научно-исследовательского института (№ XLY-201319) для XW и доктора научных исследований. Основание Университета Чаоху в XW. Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.
Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.
Введение
Прямое окисление углеводородов является областью академического и промышленного значения [1,2]. С промышленной точки зрения эпоксиды широко используются для синтеза парфюмерных материалов, глистогонных препаратов, эпоксидных смол, пластификаторов, лекарств, подсластителей и т. Д. [3]. Селективное окисление олефинов до эпоксидов является ключевой реакцией в торговой марке тонкого химического синтеза [4].Окислители эпоксидирования алкенов включают перкислоты, органические пероксиды, пероксид водорода и молекулярный кислород [5]. Реакции эпоксидирования алкенов обычно требуют присутствия катализатора. По сравнению с гомогенными катализаторами, гетерогенные катализаторы имеют много преимуществ, таких как легкое отделение и легкое извлечение твердого катализатора из реакционной смеси для рециркуляции без утомительной обработки [6]. Гетерогенные каталитические системы лучше аналогичных гомогенных каталитических систем с точки зрения отделения продуктов реакции от катализатора [7,8].К настоящему времени переходные металлы или оксиды металлов, модифицированные редкоземельными элементами, широко изучены [9,10]. Благородные металлы (такие как Ag) также привлекли большое внимание из-за их важных потенциальных применений [11,12]. Однако композитный оксид, модифицированный благородными металлами, на специальной границе раздела исследовался редко. В связи с этим изучалось эпоксидирование производных алкена с использованием Ag в качестве гетерогенного катализатора [13]. Оксид циклогексена и его эпоксид являются важными промежуточными продуктами в органической промышленности и могут быть получены эпоксидированием циклогексена [14,15].Поэтому каталитическое эпоксидирование циклогексена остается сложной задачей в промышленности. Каталитическое эпоксидирование с использованием оксидов металлов в качестве катализаторов с высокой селективностью в мягких условиях реакции стало важной областью исследований [16,17]. Разработка катализаторов, которые могут работать при комнатной температуре и давлении для преобразования относительно дешевых и доступных субстратов в ценные функционализированные продукты, привлекла внимание как академии, так и промышленности [18]. В последнее время многие исследователи разработали серию стратегий по загрузке благородного металла (Ag) для каталитической реакции [19–21].
В этой работе композит Ag-TS был приготовлен методом самосборки путем пропитывания TiO 2 -SiO 2 в водном растворе AgNO 3 , а также обсуждалось влияние каталитической активности композита Ag-TS. Были изучены их каталитические свойства при окислении циклогексена с использованием H 2 O 2 в качестве окислителя, а также изучено влияние содержания Ag в катализаторах. По сравнению с описанными выше методами, этот процесс не требует дополнительных реагентов.Прокаленные композиционные материалы использовали в качестве катализатора эпоксидирования циклогексена.
Материалы и методы
Получение композита Ag-TiO
2 -SiO 2 композитВсе химические вещества были получены от Nanjing Chemical Reagents и использовались без дополнительной очистки. При приготовлении всех образцов использовалась деионизированная вода. Н-бутоксид титана (IV) (0,7 г) и TEOS (0,5 г) добавляли по каплям к раствору TEA (6,5 г). Смесь перемешивали 25 мин при 298 K до получения бледно-желтого раствора, который затем переносили в кювету для образцов.Для этого 0,15 г желатина растворяли в 23 г деионизированной воды и 0,6 г ЦТАБ при перемешивании при 303 К. Образец, однако, герметично закрывали и оставляли в покое при 293–297 К в течение 48 ч, пока на воздухе не образовалась пленка. -водяной интерфейс. Пленку переносили на стеклянную подложку, промывали деионизированной водой для удаления избытка CTAB, а затем пропитывали водным раствором нитрата серебра (AgNO 3 ) 0,05 моль · л -1 на 48 часов. Наконец, пропитанную пленку нагревали в муфеле при разной температуре в течение 2 ч.
Характеристики
Рентгенограммы образцов были получены на рентгеновском дифрактометре (XRD) Rigaku D / max2500 с использованием излучения Cu Kα (λ = 0,154 нм). Для определения морфологии и состава использовались растровый электронный микроскоп (SEM) JEOL-6380 LV и энергодисперсионный спектрометр (EDS) с EDAX Genesis 2000. Морфологии были дополнительно идентифицированы с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ТЕМ) JEOL JEM-2100 при 200 кВ, соединенного с камерой Gatan794 с зарядовой связью (ПЗС), N 2 измерения адсорбции-десорбции были выполнены на приборе Micromeritics ASAP 2020.Все образцы диспергировали в воде с помощью ультразвука и сушили над медной сеткой. Ультрафиолетовые видимые (UV-Vis) спектры регистрировали на спектрометре Beijing Persee UV-T9CS в диапазоне длин волн 300–600 нм при комнатной температуре.
Эпоксидирование циклогексена
Каталитические свойства композита Ag-TS для эпоксидирования циклогексена исследовали в колбе Эрленмейера на 100 мл, снабженной мешалкой, термометром и обратным холодильником. В типичном периодическом эксперименте в колбу, содержащую 80 мг катализатора, в колбу добавляли 12 мл хлороформа и 6 мл с массовой долей 30% H 2 O 2 .Затем добавляли циклогексен (6 мл) и содержимое колбы выдерживали на водяной бане на магнитной плитке в течение 120 мин при непрерывном перемешивании при 353 К. После реакции в течение 2 ч катализатор отделяли от реакционного раствора. центрифугированием. Затем этот отделенный катализатор сушили при 353 К в течение ночи и прокаливали на воздухе при 723 К в течение 120 мин, чтобы получить регенерированный катализатор. Каталитические характеристики регенерированного катализатора исследовали так же, как и свежего катализатора.Концентрации в растворе анализировали с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) DIONEX U-3000 с ультрафиолетовым детектором VWD-3100. Условия хроматографии были следующие: 0,02 моль · л -1 водный раствор метанола использовали в качестве подвижной фазы, скорость потока устанавливали 1,0 мл · мин -1 , длина волны УФ-излучения 210 нм, колонка температура 298 К, объем впрыска 10 мкл. Выход эпоксида, селективность, конверсия оксида циклогексена и селективность по побочным продуктам оценивали с использованием уравнений (1–4): (1) (2) (3) (4)
Результаты и обсуждение
Морфология и структура
Рентгенограммы четырех некальцинированных материалов показаны на рис.1 (a: Ag-SiO 2 ; b: Ag-TiO 2 ; c: TiO 2 -SiO 2 ; d: Ag-TiO 2 -SiO 2 ).Преобладающий пик можно было наблюдать с четырьмя образцами в диапазоне 2 θ от 2 ° до 8 °. Это очевидное отражение появилось в малоугловой области, которая подразумевала упорядоченные структуры внутри самоорганизующегося неорганически-органического оксида металла [22,23]. Это говорит о том, что исходные материалы TiO 2 -SiO 2 представляют собой аморфный продукт. Более того, значение d соответствует самому сильному пику, предназначенному для расстояния между упорядоченными ламелями или диаметру упорядоченных мезопор внутри синтезированных композиционных материалов.Преобладающий пик TiO 2 -SiO 2 (c) при 2 θ = 3,75 ° дает значение d, равное 2,39 нм. Для сравнения: дифракционный пик продукта TiO 2 -SiO 2 намного слабее, чем у различных материалов, легированных серебром, и очевидно, что углы 2 θ продуктов, легированных серебром, смещались в сторону меньших значений, что указывает на увеличение расстояния корреляции слой-слой или поры-поры с увеличением содержания Ag.
Картины рентгеновской дифракции под большим углом материалов Ag-TS до и после прокаливания при разной температуре показаны на рис. 2.Эти образцы имеют одинаковые дифракционные пики, что указывает на то, что эти образцы имеют одинаковый химический состав. Эти пики, наблюдаемые при 2 θ , значениях 38,3, 44,2, 64,5 и 77,4 ° относятся к плоскостям решетки (111), (200), (220) и (311) металлического Ag с ГЦК-решеткой (карта JCPDS № 04–0784). ), соответственно. Параметр решетки, рассчитанный по рентгенограмме, составляет 0,4078 нм, что согласуется с литературными данными [24]. Видно, что дифракционные пики (d) очень сильные, что свидетельствует о хорошей кристалличности зерна композита Ag-TS после прокаливания при 723 К.Это показывает, что прокаливание не изменяет кристаллическую фазу частиц Ag. Легированные серебром частицы TiO 2 -SiO 2 имеют характерную кристаллическую форму, 2 θ значения основных пиков находятся в диапазоне от 15 ° до 80 ° в соответствии с характеристической дифракцией проверки Ag.
Микрофотографии SEM в сочетании с анализом энергодисперсной спектроскопии (EDS) показаны на рис. 3. На нем показаны SEM-изображение (a) и EDS-спектр (b) материалов Ag-TS, прокаленных при 723 K.СЭМ-изображение на рис. 3A показывает, что композит Ag-TS имеет диаметр частиц от 300 нм до 500 нм, а поверхность частиц шероховатая. Они состоят из множества мелких сферических скоплений. Спектр EDS подтверждает присутствие Ag, Ti, Si и O в композите, а остальные могут быть идентифицированы как C, N и Pt, происходящие от ленты и источника распыления. Сигналы Pt исходят от элемента с покрытием.
Для сравнения исследуются ПЭМ-изображения (рис. 4) трех различных продуктов.На рис. 4А показано, что зернистость сферических частиц TiO 2 -SiO 2 распространяется на межслоевом расстоянии 300-600 нм. Появление TiO 2 -SiO 2 на вставке ПЭМ-изображения на Фиг. 4A указывает на формирование структуры, иерархическая структура частиц TiO 2 -SiO 2 согласуется с результатами XRD. Можно видеть, что все частицы Ag имеют подобную сферическую форму на фиг. 4B. Частицы Ag имеют диапазон 30-40 нм с широким распределением по размерам.На рис. 4С показаны частицы Ag, прикрепленные к поверхности частиц TiO 2 -SiO 2 , которые имеют тенденцию к росту на 50–60 нм, и форма частиц Ag-TS выглядит конгломерированной. Частицы Ag, связанные с TiO 2 -SiO 2 однозначно, дополнительно раскрывают композиционные материалы структуры. Изображение ПЭМ высокого разрешения (рис. 4D) дополнительно подтверждает присутствие кристаллических нанодоменов Ag с шагом решетки 0,4 нм на продуктах. Это ясно демонстрирует, что частицы Ag были сформированы и прочно легированы на частицах TiO 2 -SiO 2 .
Удельную поверхность композита Ag-TS можно определить с помощью измерений адсорбции-десорбции N 2 . На рис. 5 Ag-TS отображает изотермы адсорбции-десорбции IV типа для мезопористой структуры в соответствии с классификацией IUPAC [25]. Кроме того, петля гистерезиса типа h5 предполагает, что щелевидные мезопоры образованы агломератом Ag-TS, что согласуется с наблюдениями ПЭМ (рис. 4С). Площадь поверхности Брунауэра-Эмметта-Теллера (БЭТ) и объем пор равны 918.9 м 2 · г -1 и 0,57 см 3 · г -1 соответственно, исходя из ветви десорбции.
УФ-видимые спектры как исходного, так и прокаленного композита Ag-TS представлены на рис. 6. TiO 2 -SiO 2 не показывают какого-либо УФ-видимого поглощения в видимом диапазоне. Поглощение в видимом диапазоне для обоих образцов не наблюдалось, в то время как для частиц Ag наблюдается сильное поглощение при λ 390–430 нм. По сравнению с некальцинированным образцом с пиком поверхностного плазмонного резонанса при 395 нм, тот же самый пик прокаленного образца смещен в красную область до 430 нм и уширен.Сдвиг можно интерпретировать как результат наноразмерного эффекта [26].
Формовочный механизм
Предлагаемый механизм образования композита Ag-TS проиллюстрирован на рис. 7. Первоначально несколько молекул CTAB образуют сферическую мицеллу [27], частицы TiO 2 -SiO 2 с отрицательными зарядами взаимодействуют с положительно заряженной мицеллой CTAB. за счет электростатических взаимодействий. Этот шаблон играет ключевую роль в последующих процессах сборки [28]. Когда частицы TiO 2 -SiO 2 , образующиеся на границе раздела воздух-вода, погружаются в водный раствор AgNO 3 , композит AgBr-TiO 2 -SiO 2 образуется из-за осаждения AgBr на поверхности и в пустотах частиц TiO 2 -SiO 2 .Частицы AgBr-TS могут быть получены реакцией ионов Ag и ионов Br из CTAB. Затем AgBr распадается на элементарные частицы Ag под воздействием видимого света. Поверхностно-активное вещество (CTAB) разрушается, и в процессе прокаливания оно образует стабильную структуру из композитных частиц. Часть частиц Ag прикрепляется к поверхности, а остальные частицы остаются внутри частиц TS.
Эпоксидирование циклогексена
Принято считать, что первой стадией эпоксидирования системой Ag-TiO 2 -SiO 2 / H 2 O 2 является образование гидропероксов, которые здесь представляют собой частицы Ag.Механизм эпоксидирования циклогексена на прокаленном композите Ag-TS кратко изображен на рис. 8. Каталитическая реакция аналогична той, что происходила на заолите TS-1 [29]. Во-первых, частицы Ag реагируют с H 2 O 2 с образованием AgOOH [30]. Затем AgOOH реагирует с радикалом OH · (разложение H 2 O 2 ) с образованием разновидностей пероксорадикалов Ag [31]. Этот радикал взаимодействует с двойной связью C = C циклогексена с образованием нового органического промежуточного соединения.Наконец, радикал ОН · обрывает реакцию и образует эпоксид циклогексена. AgOOH восстанавливается, и, таким образом, каталитический цикл может поддерживаться [32], а эпоксид циклогексена является основным продуктом окисления циклогексена. С другой стороны, окисление происходит, когда H 2 O 2 активируется на соседних сайтах Ag, тогда как гидролиз до циклогексанола происходит в случае, когда H 2 O адсорбируется на кислотном радикале OH ·. Поскольку первое преобладает над вторым, даже в реакции с 30 мас.% Водного раствора H 2 O 2 активация H 2 O 2 считается более частой, чем H 2 . O, и активированные пероксо-частицы более реакционноспособны, чем H 3 O + .В этом механизме отсутствие обнаружения оксида циклогексена также объясняется быстрым гидролизом, катализируемым кислотным радикалом OH ·.
На рис. 9 показано влияние температуры на исследуемую реакцию эпоксидирования от 298 до 353 K. При 298 K катализатор Ag-TS обеспечивает низкую скорость превращения. При повышении температуры реакции конверсия циклогексена увеличивается с 39,2 до 99,2%, а затем, очевидно, уменьшается до 45,7% при 373 К. Когда температура реакции превышает 353 К, селективность по оксиду циклогексена резко падает.Очевидно, что повышение температуры реакции может увеличить скорость реакции, но более высокая температура реакции может ускорить разложение H 2 O 2 . Окислитель перед окислением разлагается при высокой температуре, что приводит к снижению конверсии циклогексена и селективности по оксиду циклогексена. Результаты на фиг.9 показывают, что процесс нагрева необходим для эпоксидирования циклогексена над катализатором Ag-TS, но эта температура не слишком высока.Таким образом, исходя из полученных результатов, оптимальные каталитические условия (наилучшая конверсия и селективность по оксиду циклогексена) находятся при 353 К.
Рис. 9. Влияние температуры реакции на каталитические характеристики Ag-TiO 2 -SiO 2 при эпоксидировании циклогексена.
(Условия реакции: катализатор, 80 мг; циклогексен, 6 мл; H 2 O 2 , 6 мл; хлороформ, 12 мл; в течение 120 мин).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0176332.g009
Конверсия циклогексена и селективность продукта контролируются каждые 20 минут, чтобы определить оптимальное время реакции. На рис. 10 показано влияние времени реакции на каталитические характеристики Ag-TS при эпоксидировании циклогексена при 353 К. При увеличении времени реакции с 5 до 180 мин конверсия циклогексена увеличивается с 16,5 до 99,2%, а на рис. селективность по оксиду циклогексена увеличивается до максимума в течение 120 мин, а затем явно уменьшается.Когда время реакции превышает 120 мин, селективность по оксиду циклогексена снижается с 91,4% до 32,4%, что, вероятно, связано с последующими реакциями продуктов. Результат на фиг.10 показывает, что время реакции слишком велико для успешного перехода к целевому продукту. Поэтому очень важно контролировать время реакции, и оптимальное время реакции для нашей системы составляло 120 минут.
Рис. 10. Влияние времени реакции на каталитические характеристики Ag-TiO 2 -SiO 2 при эпоксидировании циклогексена.
(Условия реакции: катализатор, 80 мг; циклогексен, 6 мл; H 2 O 2 , 6 мл; хлороформ, 12 мл; при 353 K).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0176332.g010
Эпоксидирование циклогексена осуществляется с использованием трех катализаторов в качестве окислителя и хлороформа в качестве растворителя при температуре 353 K для 120 K на рис. 11. TiO 2 — Частицы SiO 2 демонстрируют плохую каталитическую способность. При использовании Ag в качестве катализатора достигается конверсия оксида циклогексена 70,2%, что указывает на способность частиц Ag окислять циклогексен.Когда в качестве катализатора используется композит Ag-TS, достигается более высокая конверсия и селективность циклогексена с основным продуктом оксида циклогексена, конверсия оксида стирола 99,2% и селективность 91,4%. Наблюдается, что содержание Ag в катализаторах играет решающую роль в регулировании каталитической активности материалов, и частицы Ag, покрытые TiO 2 -SiO 2 , обладают более высокой каталитической активностью в отношении эпоксидирования циклогексена. В качестве матрицы частиц Ag частицы TiO 2 -SiO 2 обладают более высокой активностью в отношении эпоксидирования циклогексена и могут обеспечивать более активные центры для адсорбции циклогексена и, следовательно, улучшать конверсию циклогексена по сравнению с катализатором Ag-TS.Наша повторяемая работа лучше, чем другие аналогичные исследования [33–35], это демонстрирует, что TiO 2 -SiO 2 в Ag-TS привел к синергетическому действию. Присутствие сложного оксида TiO 2 -SiO 2 может улучшить взаимодействие реагентов с активными центрами при использовании катализатора Ag-TS.
Рис. 11.
Влияние на каталитические характеристики трех катализаторов эпоксидирования циклогексена: (а) Ag-TiO 2 -SiO 2 ; (сумка; (в) TiO 2 -SiO 2 ; (d) контрольный результат (Условия реакции: катализатор, 80 мг; циклогексен, 6 мл; H 2 O 2 , 6 мл; хлороформ, 12 мл; в течение 120 мин).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0176332.g011
В таблице 1 показаны каталитические характеристики композита Ag-TS, прокаленного при различных температурах для эпоксидирования циклогексена. Результаты показывают, что катализатор Ag-TS, прокаленный при 723 К, демонстрирует более высокую конверсию эпоксидирования циклогексена и наиболее высокий выход эпоксида. Конверсия и селективность эпоксидирования циклогексена составляют 99,2% и 91,4% соответственно. Как известно, температура превращения частиц TiO 2 из аморфной формы в кристаллы находится в диапазоне 573–873 К.TiO 2 частиц TiO 2 -SiO 2 был почти полностью преобразован в фазу анатаза при 723 К, но аморфный SiO 2 остался. Использование аморфного носителя SiO 2 для диспергирования оксида титана дает много преимуществ, таких как большая удельная поверхность, высокая термическая стабильность и хорошая механическая прочность [36]. Частицы серебра будут расти при температуре прокаливания, что также вызывает агломерацию частиц и снижает активность катализатора.С другой стороны, наличие второй фазы могло бы эффективно препятствовать такому росту. Установлено, что оптимальная температура прокаливания композита Ag-TS составляет 723 К.
Являясь важными химическими промежуточными продуктами в тонкой химической промышленности, оксид циклогексена, циклогексенон, циклогексенол и другие вещества обычно получают путем селективного эпоксидирования циклогексена с использованием H 2 O 2 в качестве окислителя. В настоящем исследовании эпоксидирование циклогексена как первичного продукта отличается от продуктов окисления циклогексена с использованием других катализаторов.
Стабильность катализатора
Для проверки возможности повторного использования композита Ag-TS катализаторы повторно используются три раза для проверки их каталитической активности. После каждого цикла катализатор извлекают центрифугированием и промывают деионизированной водой, сушат при 353 K в течение 24 часов и прокаливают на воздухе при 723 K в течение 2 часов. Результаты реакции показывают, что восстановленный катализатор Ag-TS после трех рециклов может поддерживать 83% начальной каталитической активности (рис. 12). На вставке к фиг. 12 информация о морфологической структуре синтезированного катализатора после каталитической реакции может быть получена с помощью ПЭМ.Не было обнаружено значительных изменений в морфологии катализатора. HRTEM показывает четкую полосу решетки упаковки молекул, а расстояние между слоями составляет 0,4 нм, что соответствует грани (111) кубической кристаллической системы.
Выводы
TiO 2 -SiO 2 частицы изготавливаются на границе раздела воздух-вода посредством процесса самосборки и используются в качестве подложки для частиц Ag. Композиты Ag-TS успешно изготавливаются методом пропитывания без использования каких-либо восстановителей.Экспериментальные результаты показывают, что частицы Ag плотно загружены на поверхность TiO 2 -SiO 2 . XRD, SEM, EDS, BET, TEM и UV-Vis были использованы для характеристики морфологии и структуры катализатора. Каталитическая активность композита Ag-TS после прокаливания для эпоксидирования циклогексена зависит от благородного металла (Ag), нанесенного на поверхность TiO 2 -SiO 2 . Наилучшей каталитической активностью обладает продукт, прокаленный при 723 К. Частицы TiO 2 -SiO 2 обладают синергетической каталитической активностью.Используя его в качестве катализатора в реакции окисления циклогексена, можно достичь наивысшей селективности по эпоксиду 91,4%. Условия реакции, такие как время реакции и температура реакции, имеют очевидное влияние на каталитические характеристики Ag-TiO 2 -SiO 2 . В этом эксперименте основным продуктом является оксид циклогексена. Кроме того, активность катализатора Ag-TS остается почти неизменной после трех последовательных циклов каталитических реакций. Это указывает на то, что катализатор имеет лучшую стабильность активности.
Благодарности
Авторы благодарят г-жу Гуосю Цинь за техническую помощь.
Вклад авторов
- Концептуализация: XW.
- Обработка данных: XW XYW XHL.
- Формальный анализ: XW XHL.
- Финансирование: XW.
- Исследование: JYX XYW.
- Методология: XW JYX XYW.
- Администрация проекта: XW.
- Ресурсы: XW.
- Контроль: XW.
- Проверка: JYX XHL.
- Визуализация: XW XHL.
- Написание — черновик: XW.
- Написание — просмотр и редактирование: XW JYX XHL.
Ссылки
- 1. Брэдли К.А., Макмердо М.Дж., Дон Тилли Т. Селективное каталитическое окисление циклогексена с использованием силиконовых наносфер, функционализированных титаном.J. Phys. Chem. C. 2007; 111: 17570–17579.
- 2. Цао Й., Ю Х, Пэн Ф, Ван Х. Дж. Селективное аллильное окисление циклогексена, катализируемое углеродными нанотрубками, легированными азотом. Катал. 2014; 3: 1617–1625.
- 3. Цю CJ, Чжан YC, Гао Y, Zhao JQ. Новые шиффовские комплексы метилтриоксорения (VII) и их характеристики при эпоксидировании циклогексена. J. Organomet. Chem. 2009; 694: 3418–3424.
- 4. Behera GC, Parida KM. Сравнительное исследование катализаторов на основе фосфата ванадия, промотированного молибденом, в направлении эпоксидирования циклогексена.Прил. Катал. Генерал. 2013; 464–465: 364–373.
- 5. Muratsugu S, Weng Z, Tada M. Функционализация поверхности кластеров Mn на носителе для получения надежных катализаторов Mn для селективного эпоксидирования. Катал. 2013; 3: 2020–2030.
- 6. Мусавифар М., Арбат А.Н., Резвани З., Неджати К. Хозяин (деалюминированный цеолит Y) — гость (трехъядерные металлические кластеры Co, Mn и Cox / Mny) в качестве нанокомпозитных катализаторов эпоксидирования циклогексена. J. Catal. 2015; 36: 1719–1725.
- 7.Раяти С., Шейбанифард З., Амини М.М., Алиакбари А. Марганцевые порфины-NH 2 @ SBA-15 как гетерогенные каталитические системы с гомогенным поведением: влияние длины линкера в иммобилизованных марганцевых порфиновых катализаторах на окисление олефинов. J. Mol. Катал. A: Chem. 2016; 423: 105–113.
- 8. Чен JJ, Лю Б.Ф., Гао XH, Ян Л.Ф., Сюй Д.Г. Влияние гетерогенно-гомогенного взаимодействия на гомогенное зажигание в каталитических микрореакторах, работающих на водороде. Int.J. Водородная энергия. 2016; 41: 11441–11454.
- 9. Дои Ю., Ханеда М., Одзава М. Прямое разложение NO на Ba-катализаторах, нанесенных на оксиды редкоземельных элементов. J. Mol. Катал. Chem. 2014; 383–384: 70–76.
- 10. Ян YB, Jia XL, Ян YH. Наночастицы палладия, нанесенные на УНТ, функционализированные оксидами редкоземельных элементов, для аэробного окисления бензилового спирта без использования растворителей. Катал. Сегодня. 2016; 259: 292–302.
- 11. Таджбахш М., Алинежад Х., Насроллахзаде М., Камали Т.А.Экологичный синтез нанокомпозита Ag / HZSM-5 с использованием экстракта листьев Euphorbia heterophylla: восстанавливаемый катализатор для восстановления органических красителей. J. Alloys Compd. 2016; 685: 258–265.
- 12. Ян К., Джонс В., Уэллс П.П., Морган Д., Донг Л.С., Ху Б.С. и др. Изучение механизмов металлических сокатализаторов в реакциях фотокаталитического восстановления: подходит ли Ag? Прил. Catal., A. 2016; 518: 213–220.
- 13. Лю С., Ву XD, Лю В., Чен В.М., Ран Р., Ли М. и др. Окисление сажи над CeO 2 и Ag / CeO 2 : факторы, определяющие активность и стабильность катализатора во время реакции.J. Catal. 2016; 337: 188–198.
- 14. Hereijgers BPC, Parton RF, Weckhuysen BM. Эпоксидирование циклогексена циклогексилгидропероксидом: каталитический способ значительного увеличения выхода оксигенатов при окислении циклогексана. Катал. 2011; 1: 1183–1192.
- 15. Tekla J, Tarach KA, Olejniczak Z, Girman V, Góra-Marek K. Эффективная иерархия TS-1 и его каталитические характеристики при эпоксидировании циклогексена. Микропористый мезопористый материал. 2016; 233: 16–25.
- 16.Гарсия А.М., Морено В., Дельгадо С.Х., Рамирес А.Э., Варгас Л.А., Висенте МА и др. Инкапсуляция комплексов SALEN- и SALHD-Mn (III) в глине с алюминиевым столбиком для каталитического окисления циклогексена с помощью бикарбоната. J. Mol. Катал. A: Chem. 2016; 416: 10–19.
- 17. Белаиди Н., Бедран С., Чукчу-Брахам А., Бачир Р. Новые ванадий-хром-бентонитовые зеленые катализаторы для эпоксидирования циклогексена. Прил. Clay Sci. 2015; 107: 14–20.
- 18. Пэн Ц., Лу XH, Ма XT, Шэнь Y.Wei CC, He J, et al. Высокоэффективное эпоксидирование циклогексена водным H 2 O 2 над порошкообразными твердыми катализаторами, нанесенными на анион-смолу. J. Mol. Катал. A: Chem. 2016; 423: 393–399.
- 19. Бет-Мушул Э., Фархади К., Мансурпанах Й., Молайе Р., Форуф М., Никбахт А.М. Разработка нового нанокомпозита Ag / боксит в качестве гетерогенного катализатора для производства биодизеля. Возобновляемая энергия. 2016; 92: 12–21.
- 20. Хоссейни-Сарвари М., Атаи-Качуэй Т., Моейни Ф.Новый и активный катализатор Ag / ZnO для безокислительного дегидрирования спиртов. Матер. Res. Бык. 2015; 72: 98–105.
- 21. Sun DL, Wang JJ, Yamada Y, Sato S. Циклодегидратация диэтиленгликоля на катализаторе Al 2 O 3 , модифицированном Ag. Прил. Катал. А. 2015; 505: 422–430.
- 22. Уильямс Ф.Дж., Берд Д.П., Палермо А, Сантра А.К., Ламберт Р.М. Механизм, повышение селективности и новые ультра-селективные пути гетерогенного эпоксидирования, катализируемого Ag.Варенье. Chem. Soc. 2004; 126: 8509–8510. pmid: 15238008
- 23. Лю Дж. Х., Ван Ф, Гу З. Г., Сюй XL. Эпоксидирование стирола на катализаторе Ag-γ-ZrP, полученном ионным обменом. Катал. Comm. 2009; 10: 868–871.
- 24. Аль-Хардан Н.Х., Абдул Хамид М.А., Ахмед Н.М., Шамсудин Р., Осман Н.К. Гетеропереход Ag / ZnO / p-Si / Ag и их оптоэлектронные характеристики при УФ-освещении с различной длиной волны. Sens. Actuators, A. 2016; 242: 50–57.
- 25. Спойте KSW. Представление данных о физической адсорбции для систем газ / твердое тело с особым упором на определение площади поверхности и пористости.Pure & Appl. Chem. 1982; 54: 2201–2218.
- 26. Mantri Y, Lippard SJ, Baik MH. Бифункциональное связывание цисплатина с ДНК: почему цисплатин образует 1,2-внутрицепочечные поперечные связи с Ag, но не с GA ?. Варенье. Chem. Soc. 2007; 129: 5023–5024. pmid: 17402732
- 27. Цао Д., Цзинь XY, Ган Л., Ван Т., Чен З.Л. Удаление фосфата с помощью наночастиц оксида железа, синтезированных экстрактом листьев эвкалипта в присутствии ПАВ CTAB. Chemosphere. 2016; 159: 23–31.pmid: 27268791
- 28. Брэдли К.А., Макмердо М.Дж., Дон Тилли Т. Селективное каталитическое окисление циклогексена с использованием силиконовых наносфер, функционализированных титаном. J. Phys. Chem. C. 2007; 111: 17570–17579.
- 29. Zhan WC, Guo YL, Wang YQ, Yun Guo, Liu XH, Wang YS и др. Исследование повышения селективности по оксиду стирола при эпоксидировании стирола пероксидом водорода на катализаторе MCM-48, легированном La. J. Phys. Chem. C. 2009; 113: 7181–7182.
- 30. Нотари Б.Микропористые кристаллические силикаты титана. Adv. Катал. 1996; 41: 253–334.
- 31. Zhuang JQ, Yang G, Ma D, Lan XJ, Liu XM, Han XW и др. Магнитно-резонансное исследование in situ окисления стирола над цеолитами ТС-1. Энгью. Chem. Int. Эд. 2004; 43: 6377–6380.
- 32. Ван А.Л., Инь Х.Б., Ге Ц., Рен М, Лю Ю.М., Цзян Т.С. Синтез полых серебряных сфер с использованием поли (стирол-метилакриловой кислоты) в качестве темплатов в присутствии полиакрилата натрия. Прил. Серфинг.Sci. 2010; 256: 2611–2613.
- 33. Reddy AS, Chen CY, Chen CC, Chien SH, Lin CJ, Lin KH и др. Синтез и характеристика катализаторов Fe / CeO 2 : Эпоксидирование циклогексена. J. Mol. Катал. A: Chem. 2010; 318: 60–67.
- 34. Kwon S, Schweitzer NM, Park S, Stair PC, Snurr RQ. Кинетическое исследование парофазного эпоксидирования циклогексена H 2 O 2 над мезопористым TS-1. J. Catal. 2015; 326: 107–115.
- 35. Хэ В, Фанг З., Тиан Ц.Т., Шэнь В.Д., Го К.Эффективный непрерывный поток Процесс эпоксидирования циклогексена. Ind. Eng. Chem. Res. 2016; 55: 1373–1379.
- 36. Берубе Ф., Ноаир Б., Кляйтц Ф., Калиагуин С. Контролируемая пост-прививка хелатов титана для улучшенного синтеза катализаторов эпоксидирования Ti-SBA-15. Chem. Матер. 2010; 22: 1988–1992.
Гетерогенные катализаторы для каталитического превращения CO2 в химикаты с добавленной стоимостью | BMC Chemical Engineering
Хансен Дж., Руди Р., Сато М., Ло К.Глобальное изменение температуры поверхности. Rev Geophys. 2010; 48: RG4004.
Динсер I. Возобновляемые источники энергии и устойчивое развитие: важный обзор. Обновите Sust Energ Rev.2000; 4 (2): 157–75.
Артикул Google ученый
Burke MJ, Stephens JC. Политическая власть и будущее возобновляемых источников энергии: критический обзор. Energy Res Soc Sci. 2018; 35: 78–93.
Артикул Google ученый
Альварес А., Бансоде А., Уракава А., Бавыкина А.В., Везендонк Т.А., Макки М., Гаскон Дж., Каптейн Ф. Проблемы экологически чистого производства формиатов / муравьиной кислоты, метанола и ДМЭ с помощью процессов гидрогенизации с гетерогенным катализом CO 2 . Chem Rev.2017; 117 (14): 9804–38.
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Lim RJ, Xie M, Sk MA, Lee JM, Fisher A, Wang X, Lim KH. Обзор электрохимического восстановления CO 2 в топливных элементах, металлических электродах и молекулярных катализаторах.Катал сегодня. 2014; 233: 169–80.
CAS Статья Google ученый
Porosoff MD, Yan B, Chen JG. Каталитическое восстановление CO 2 H 2 для синтеза CO, метанола и углеводородов: проблемы и возможности. Energy Environ Sci. 2016; 9 (1): 62–73.
CAS Статья Google ученый
Ян Н., Филиппот К. Трансформация CO 2 с использованием наноразмерных металлических катализаторов: тематические исследования образования муравьиной кислоты и диметилового эфира.Curr Opin Chem Eng. 2018; 20: 86–92.
Артикул Google ученый
Ван У.Х., Химеда Ю., Макерман Дж. Т., Манбек Г. Ф., Фуджита Э. СО 2 гидрирование с образованием формиата и метанола в качестве альтернативы фото- и электрохимическому восстановлению CO 2 . Chem Rev.2015; 115 (23): 12936–73.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Li WH, Wang HZ, Jiang X, Zhu J, Liu ZM, Guo XW, Song CS. Краткий обзор последних достижений в гидрировании CO 2 до углеводородов по сравнению с гетерогенными катализаторами. RSC Adv. 2018; 8 (14): 7651–69.
CAS Статья Google ученый
Ли К., Пэн Б.С., Пэн Т.Ю. Последние достижения в области преобразования гетерогенного фотокаталитического CO 2 на солнечное топливо. ACS Catal. 2016; 6 (11): 7485–527.
CAS Статья Google ученый
Gunasekar GH, Park K, Jung KD, Yoon S. Последние разработки в области каталитического гидрирования CO 2 до муравьиной кислоты / формиата с использованием гетерогенных катализаторов. Неорг Хим Фронт. 2016; 3 (7): 882–95.
CAS Статья Google ученый
Кави С., Катиразер Й, Ни Дж, Оемар У, Ли З. В., Пила Э. Прогресс в синтезе высокоактивных и стабильных катализаторов риформинга метана на основе никеля. ChemSusChem.2015; 8 (21): 3556–75.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Pakhare D, Spivey J. Обзор сухого (CO 2 ) риформинга метана на катализаторах из благородных металлов. Chem Soc Rev.2014; 43 (22): 7813–37.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
York APE, Xiao TC, Green MLH. Краткий обзор частичного окисления метана до синтез-газа.Top Catal. 2003. 22 (3–4): 345–58.
CAS Статья Google ученый
Ким Х.Й., Пак Дж. Н., Хенкельман Дж., Ким Дж. М.. Разработка высокодисперсного композитного катализатора Pd-MgO / SiO 2 с многофункциональной активностью для риформинга CH 4 . ChemSusChem. 2012; 5 (8): 1474–81.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Gallego GS, Batiot-Dupeyrat C, Barrault J, Florez E, Mondragon F. Сухой риформинг метана над LaNi 1-y B y O 3 +/- delta (B = Mg, Co) использованные перовскиты в качестве предшественника катализатора. Appl Catal A. 2008; 334 (1-2): 251-8.
CAS Статья Google ученый
Pakhare D, Shaw C, Haynes D, Shekhawat D, Spivey J. Влияние температуры реакции на активность Pt- и Ru-замещенных пирохлоров цирконата лантана (La 2 Zr 2 O 7 ) для сухого (CO 2 ) риформинга метана (DRM).J CO2 Util. 2013; 1: 37–42.
CAS Статья Google ученый
Биан З.Ф., Дас С., Вай М.Х., Хонгманором П., Кави С. Обзор биметаллических катализаторов на основе никеля для риформинга метана с CO 2 . ХимФисХим. 2017; 18 (22): 3117–34.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Арора С., Прасад Р. Обзор сухого риформинга метана: стратегии снижения углеродистой дезактивации катализаторов.RSC Adv. 2016; 6 (110): 108668–88.
CAS Статья Google ученый
Aramouni NAK, Touma JG, Abu Tarboush B, Zeaiter J, Ahmad MN. Разработка катализатора для сухого риформинга метана: аналитический обзор. Обновите Sust Energ Rev.2018; 82: 2570–85.
CAS Статья Google ученый
Ван С.Б., Лу GQM, Миллар Г.Дж. Риформинг метана с использованием диоксида углерода для получения синтез-газа на катализаторах на металлической основе: современный уровень техники.Энергетическое топливо. 1996. 10 (4): 896–904.
CAS Статья Google ученый
Камболис А., Матралис Х., Троварелли А., Пападопулу С. Ni / CeO 2 -ZrO 2 катализаторы для сухого риформинга метана. Appl Catal A. 2010; 377 (1-2): 16-26.
CAS Статья Google ученый
Sutthiumporn K, Maneerung T, Kathiraser Y, Kawi S. CO 2 сухой риформинг метана над La 0.8 Sr 0,2 Ni 0,8 M 0,2 O 3 перовскит (M = Bi, Co, Cr, Cu, Fe): роль решеточного кислорода в активации C-H и подавлении углерода. Int J Hydrog Energy. 2012. 37 (15): 11195–207.
CAS Статья Google ученый
Bhavani AG, Kim WY, Lee JS. Барийзамещенный манганитовый перовскит лантана для риформинга метана CO 2 . ACS Catal. 2013. 3 (7): 1537–44.
CAS Статья Google ученый
Ху YH. Твердорастворные катализаторы риформинга метана CO 2 . Катал сегодня. 2009. 148 (3–4): 206–11.
CAS Статья Google ученый
Зангане Р., Резаи М., Заманиян А. Сухой риформинг метана в синтез-газ на нанокристаллических катализаторах твердого раствора NiO-MgO. Int J Hydrog Energy. 2013. 38 (7): 3012–8.
CAS Статья Google ученый
Garcia-Dieguez M, Pieta IS, Herrera MC, Larrubia MA, Malpartida I, Alemany LJ. Исследование переходных процессов сухого риформинга метана над Pt, нанесенным на различные гамма-Al 2 O 3 . Катал сегодня. 2010. 149 (3–4): 380–7.
CAS Статья Google ученый
Йокота С., Окумура К., Нива М. Поддерживающее влияние оксида металла на катализаторы Rh в реакции риформинга CH 4 -CO 2 . Catal Lett.2002. 84 (1–2): 131–4.
CAS Статья Google ученый
Menad S, Ferreira-Aparicio P, Cherifi O, Guerrero-Ruiz A, Rodriguez-Ramos I. Разработка новых носителей с высокой подвижностью кислорода для повышения стабильности катализаторов RU при сухом реформинге метана. Catal Lett. 2003. 89 (1–2): 63–7.
CAS Статья Google ученый
Ferreira-Aparicio P, Guerrero-Ruiz A, Rodriguez-Ramos I.Сравнительное исследование при низких и средних температурах реакции производства синтез-газа риформингом метана с диоксидом углерода на катализаторах, нанесенных на диоксид кремния и оксид алюминия. Appl Catal A. 1998; 170 (1): 177–87.
CAS Статья Google ученый
Whang HS, Choi MS, Lim J, Kim C, Heo I., Chang TS, Lee H. Повышенная активность и долговечность Ru катализатора, диспергированного на диоксиде циркония, для сухого риформинга метана. Катал сегодня. 2017; 293: 122–8.
Артикул CAS Google ученый
Пак Дж.Х., Йео С, ХеО И., Чанг Т-С. Промотирующий эффект добавления Al на катализатор Co / ZrO 2 для сухого риформинга CH 4 . Приложение Catal A. 2018; 562: 120.
CAS Статья Google ученый
Пак Дж.Х., Йео С, Кан Ти Дж, Хео И, Ли Кей, Чанг ТиС. Повышенная стабильность сокатализаторов на основе модифицированного фосфором Al 2 O 3 для сухого риформинга CH 4 .Топливо. 2018; 212: 77–87.
CAS Статья Google ученый
Ай Х., Унер Д. Сухой риформинг метана над CeO 2 нанесенные катализаторы Ni, Co и Ni-Co. Appl Catal B. 2015; 179: 128–38.
CAS Статья Google ученый
Миура Х, Эндо К., Огава Р., Шишидо Т. Катализаторы из сплава палладий-золото на подложке для эффективного и селективного гидросилилирования в мягких условиях с изолированными одиночными атомами палладия в наночастицах сплава в качестве основного активного центра.ACS Catal. 2017; 7 (3): 1543–53.
CAS Статья Google ученый
Kim SM, Abdala PM, Margossian T., Hosseini D, Foppa L, Armutlulu A, van Beek W., Comas-Vives A, Coperet C, Muller C. Кооперативность и динамика повышают эффективность катализаторов сухого риформинга NiFe. . J Am Chem Soc. 2017; 139 (5): 1937–49.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Накамура Дж., Айкава К., Сато К., Учидзима Т. Роль поддержки в риформинге CH 4 с CO 2 над Rh катализаторами. Catal Lett. 1994. 25 (3–4): 265–70.
CAS Статья Google ученый
Лю Д.П., Квек XY, Чео В.Н.Е., Лау Р., Боргна А., Ян Й. MCM-41 нанесенные биметаллические катализаторы на основе никеля с превосходной стабильностью во время риформинга метана с диоксидом углерода: эффект сильного взаимодействия металл-носитель.J Catal. 2009. 266 (2): 380–90.
CAS Статья Google ученый
Го ДжДж, Лу Х, Чжао Х, Чай Д.Ф., Чжэн ХМ. Сухой риформинг метана на никелевых катализаторах, нанесенных на шпинели из алюмината магния. Appl Catal A. 2004; 273 (1-2): 75-82.
CAS Статья Google ученый
Ferreira-Aparicio P, Rodriguez-Ramos I, Anderson JA, Guerrero-Ruiz A.Механистические аспекты сухого риформинга метана на рутениевых катализаторах. Приложение Catal A. 2000; 202 (2): 183–96.
CAS Статья Google ученый
Чжан З.Л., Верикиос ХЕ, Макдональд С.М., Аффроссман С. Сравнительное исследование конверсии метана с диоксидом углерода в синтез-газ с использованием Ni / La 2 O 3 и традиционных катализаторов на основе никеля. J. Phys Chem. 1996. 100 (2): 744–54.
CAS Статья Google ученый
Алипур З., Резаи М., Мешкани Ф. Влияние щелочноземельных промоторов (MgO, CaO и BaO) на активность и образование кокса Ni-катализаторов, нанесенных на нанокристаллический Al 2 O 3 при сухом риформинге метана. Ind Eng Chem Res. 2014. 20 (5): 2858–63.
CAS Статья Google ученый
Bellido JDA, De Souza JE, M’Peko JC, Assaf EM. Влияние добавления CaO к носителю ZrO 2 на активность никелевого катализатора при сухом риформинге метана.Appl Catal A. 2009; 358 (2): 215–23.
CAS Статья Google ученый
Pechimuthu NA, Pant KK, Dhingra SC, Bhalla R. Характеристика и активность K, CeO 2 и Mn промотировали Ni / Al 2 O 3 катализаторы риформинга метана с диоксидом углерода. Ind Eng Chem Res. 2006. 45 (22): 7435–43.
CAS Статья Google ученый
Therdthianwong S, Therdthianwong A, SiangChin C., Yonprapat S. Производство синтез-газа путем сухого риформинга метана над Ni / Al 2 O 3 , стабилизированного ZrO 2 . Int J Hydrog Energy. 2008. 33 (3): 991–9.
CAS Статья Google ученый
Laosiripojana N, Sutthisripok W., Assabumrungrat S. Производство синтез-газа в результате сухого риформинга метана над CeO 2 легированный Ni / Al 2 O 3 : влияние легирующего оксида церия на устойчивость к углероду формирование.Chem Eng J. 2005; 112 (1–3): 13–22.
CAS Статья Google ученый
Лян Т.Ю., Линь Си, Чжоу ФК, Ван М.К., Цай Д.Х. Газофазный синтез гибридных наночастиц Ni-CeO x и их синергетический катализ для одновременного риформинга метана и диоксида углерода в синтез-газ. J. Phys Chem C. 2018; 122 (22): 11789–98.
CAS Статья Google ученый
Bellido JDA, Assaf EM. Влияние композиции носителя Y 2 O 3 -ZrO 2 на никелевый катализатор оценивается при сухом риформинге метана. Appl Catal A. 2009; 352 (1–2): 179–87.
CAS Статья Google ученый
Ван Н, Чу В., Чжан Т., Чжао XS. Синтез, характеристика и каталитические характеристики никелевых катализаторов на носителе Ce-SBA-15 для сухого риформинга метана в водород и синтез-газ.Int J Hydrog Energy. 2012. 37 (1): 19–30.
Артикул CAS Google ученый
Дамьянова С., Павелец Б., Ариштова К., Уэрта М.В., Фиерро JLG. Влияние CeO 2 на поверхность и каталитические свойства катализаторов Pt / CeO 2 -ZrO 2 для сухого риформинга метана. Appl Catal B. 2009; 89 (1-2): 149-59.
CAS Статья Google ученый
Zhu YA, Chen D, Zhou XG, Yuan WK. Исследования методом DFT сухого риформинга метана на никелевом катализаторе. Катал сегодня. 2009. 148 (3–4): 260–7.
CAS Статья Google ученый
Ni J, Chen LW, Lin JY, Kawi S. Осаждение углерода на наноразмерных никелевых катализаторах, нанесенных на борированный оксид алюминия, для сухого риформинга CH 4 . Нано Энергия. 2012; 1 (5): 674–86.
CAS Статья Google ученый
Хан Дж. У., Ким С., Парк Дж. С., Ли Х. Катализаторы из наночастиц никеля с высокой устойчивостью к коксу с минимальным спеканием при сухом реформинге метана. ChemSusChem. 2014. 7 (2): 451–6.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Лу Дж.Л., Фу Б.С., Кунг М.С., Сяо Г.М., Элам Дж. В., Кунг Х. Х., Лестничный ПК. Стойкие к коксованию и спеканию палладиевые катализаторы достигаются за счет осаждения атомных слоев. Наука. 2012. 335 (6073): 1205–8.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Хан Дж. У., Парк Дж. С., Чой М. С., Ли Х. Разъединение размеров и поддерживающих эффектов никелевых катализаторов для сухого риформинга метана. Appl Catal B. 2017; 203: 625–32.
CAS Статья Google ученый
Гулд Т.Д., Изар А., Веймер А.В., Фалконер Дж. Л., Медлин Дж. У. Стабилизация никелевых катализаторов путем осаждения молекулярного слоя для жестких условий сухого риформинга.ACS Catal. 2014. 4 (8): 2714–7.
CAS Статья Google ученый
Das S, Ashok J, Bian Z, Dewangan N, Wai MH, Du Y, Borgna A, Hidajat K, Kawi S. Слоеный никелевый катализатор-оболочка из оксида кремния и церия для низкотемпературного сухого риформинга биогаза: устойчивость к коксу и механистические идеи. Приложение Catal B. 2018; 230: 220–36.
CAS Статья Google ученый
Сонг Х. Металлические гибридные наночастицы для каталитических органических и фотохимических превращений. Acc Chem Res. 2015; 48 (3): 491–9.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Чаудхури Р.Г., Париа С. Наночастицы ядра / оболочки: классы, свойства, механизмы синтеза, характеристики и применения. Chem Rev.2012; 112 (4): 2373–433.
Артикул CAS Google ученый
Cargnello M, Jaen JJD, Garrido JCH, Bakhmutsky K, Montini T, Gamez JJC, Gorte RJ, Fornasiero P. Исключительная активность для сжигания метана над модульными субъединицами Pd @ CeO 2 на функционализированном Al 2 O 3 . Наука. 2012. 337 (6095): 713–7.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Joo SH, Park JY, Tsung CK, Yamada Y, Yang PD, Somorjai GA. Термостойкие нанокатализаторы ядро-оболочка Pt / мезопористый диоксид кремния для высокотемпературных реакций.Nat Mater. 2009. 8 (2): 126–31.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Li ZW, Mo LY, Kathiraser Y, Kawi S. Структурированный нанокомпозит Ni-Yolk-сателлит-оболочка @ Ni @ SiO 2 : превосходный катализатор реакции риформинга метана CO 2 . ACS Catal. 2014. 4 (5): 1526–36.
CAS Статья Google ученый
Ван К., Ли XJ, Цзи С.Ф., Ши XJ, Тан JJ. Влияние промотора Ce x Zr 1-x O 2 на катализатор SBA-15 на основе никеля для парового риформинга метана. Энергетическое топливо. 2009. 23 (1–2): 25–31.
Артикул CAS Google ученый
Joo SH, Choi SJ, Oh I, Kwak J, Liu Z, Terasaki O, Ryoo R. Упорядоченные нанопористые массивы углерода, поддерживающие высокие дисперсии наночастиц платины. Природа. 2001. 412 (6843): 169–72.
CAS Статья Google ученый
Wu Z, Li Q, Feng D, Webley PA, Zhao D. Заказанный мезопористый кристаллический γ-Al 2 O 3 с переменной архитектурой и пористостью из одного твердого шаблона. J Am Chem Soc. 2010. 132 (34): 12042–50.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Юань Ц., Инь А-Х, Ло Ц, Сунь Л-Д, Чжан И-В, Дуань В-Т, Лю Х.-К, Янь Ц.-Х.Простой синтез упорядоченных мезопористых γ-оксидов алюминия с высокой термической стабильностью. J Am Chem Soc. 2008. 130 (11): 3465–72.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Wang N, Shen K, Huang LH, Yu XP, Qian WZ, Chu W. Простой способ синтеза упорядоченных мезопористых оксидных материалов Ni-Ce-Al и их каталитические характеристики для сухого риформинга метана в водород и синтез-газ. ACS Catal. 2013. 3 (7): 1638–51.
CAS Статья Google ученый
Bosch C, Wild W. Производство водорода. В: Патенты Google; 1914.
Google ученый
Fang KG, Li DB, Lin MG, Xiang ML, Wei W, Sun YH. Краткий обзор гетерогенно-каталитического процесса синтеза смешанных спиртов с использованием синтез-газа. Катал сегодня. 2009. 147 (2): 133–8.
CAS Статья Google ученый
Гао Дж.Дж., Ван ИЛ, Пинг И, Ху Д.К., Сюй ГВ, Гу ФН, Су ФБ. Термодинамический анализ реакций метанирования оксидов углерода для производства синтетического природного газа. RSC Adv. 2012. 2 (6): 2358–68.
CAS Статья Google ученый
Gines MJL, Marchi AJ, Apesteguia CR. Кинетическое исследование обратной реакции конверсии водяного газа на катализаторах CuO / ZnO / Al 2 O 3 . Appl Catal A. 1997; 154 (1–2): 155–71.
CAS Статья Google ученый
Chen CS, Cheng WH, Lin SS. Механизм образования СО при обратной реакции конверсии водяного газа на катализаторе Cu / Al 2 O 3 . Catal Lett. 2000. 68 (1–2): 45–8.
CAS Статья Google ученый
Chen XD, Su X, Duan HM, Liang BL, Huang YQ, Zhang T. Каталитические характеристики катализаторов Pt / TiO 2 в реакции конверсии обратного водяного газа: контролируемая селективность продукта и изучение механизма.Катал сегодня. 2017; 281: 312–8.
CAS Статья Google ученый
Xu HT, Li YS, Luo XK, Xu ZL, Ge JP. Монодисперсные наночастицы золота, нанесенные на пористый металлоорганический каркас на основе циркония, и их высокая каталитическая способность для обратной реакции конверсии водяного газа. Chem Commun. 2017; 53 (56): 7953–6.
CAS Статья Google ученый
Йе Дж, Гэ Кью, Лю СиДжей.Влияние образования биметаллических частиц PdIn на восстановление CO 2 над катализатором Pd-In / SiO 2 . Chem Eng Sci. 2015; 135: 193–201.
CAS Статья Google ученый
Гонсалвес Р.В., Воно ЛЛР, Войцесак Р., Диас ЦСБ, Вендер Х., Тейшейра-Нето Е., Росси Л.М. Селективное гидрирование CO 2 в CO на высокодисперсном никелевом катализаторе, полученном методом магнетронного распыления: шаг к жидкому топливу.Appl Catal B. 2017; 209: 240–6.
CAS Статья Google ученый
Сунь FM, Ян К.Ф., Ван З.Д., Гуо CQ, Хуанг С.Л. Катализатор Ni / Ce-Zr-O для высокой конверсии CO 2 во время обратной реакции конверсии водяного газа (RWGS). Int J Hydrog Energy. 2015; 40 (46): 15985–93.
CAS Статья Google ученый
Galvan CA, Schumann J, Behrens M, Fierro JLG, Schlogl R, Frei E.Реакция обратного сдвига водяного газа на границе Cu / ZnO: влияние отношения Cu / Zn на корреляции структура-активность. Appl Catal B. 2016; 195: 104–11.
Артикул CAS Google ученый
Zhou GL, Dai BC, Xie HM, Zhang GZ, Xiong K, Zheng XX. Композитный катализатор CeCu для синтеза CO путем обратной реакции конверсии водяного газа: влияние мольного отношения Ce / Cu. J УТИЛ. СО2. 2017; 21: 292–301.
CAS Статья Google ученый
Porosoff MD, Kattel S, Li WH, Liu P, Chen JG. Определение тенденций и дескрипторов для селективного преобразования CO 2 в CO по карбидам переходных металлов. Chem Commun. 2015; 51 (32): 6988–91.
CAS Статья Google ученый
Porosoff MD, Baldwin JW, Peng X, Mpourmpakis G, Willauer HD. Карбид молибдена, промотированный калием, как высокоактивный и селективный катализатор превращения CO 2 в CO.ChemSusChem. 2017; 10 (11): 2408–15.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Liu XY, Kunkel C, de la Piscina PR, Homs N, Vines F, Illas F. Эффективное и высокоселективное получение CO из CO 2 с использованием поликристаллического альфа-Mo 2 C катализатора. ACS Catal. 2017; 7 (7): 4323–35.
CAS Статья Google ученый
Zhang X, Zhu XB, Lin LL, Yao SY, Zhang MT, Liu X, Wang XP, Li YW, Shi C, Ma D. Высокодисперсная медь над бета-Mo 2 C в качестве эффективного и стабильного катализатора реакция обратного сдвига водяного газа (RWGS). ACS Catal. 2017; 7 (1): 912–8.
CAS Статья Google ученый
Wu JJ, Wen C, Zou XL, Jimenez J, Sun J, Xia YJ, Rodrigues MTF, Vinod S, Zhong J, Chopra N, et al. Гидрирование диоксида углерода на безметалловом катализаторе на основе углерода.ACS Catal. 2017; 7 (7): 4497–503.
CAS Статья Google ученый
Фронтера П., Макарио А., Ферраро М., Антонуччи П. Поддерживаемые катализаторы для метанирования CO 2 : обзор. Катализаторы. 2017; 7 (2): 59.
Артикул CAS Google ученый
Арандиян Х., Ван И, Сан Х.Й., Резаи М., Дай Х. Заказанные мезо- и макропористые катализаторы на основе оксида перовскита для новых областей применения.Chem Commun. 2018; 54 (50): 6484–502.
CAS Статья Google ученый
Арандиян Х., Ван Й., Скотт Дж., Месгари С., Дай Х.Х., Амаль Р. Распад биметаллических наносплавов Rh-Ni на месте: высокоэффективный катализатор метанирования CO 2 . Интерфейсы ACS Appl Mater. 2018; 10 (19): 16352–7.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Ван И, Арандиян Х., Скотт Дж., Дай Х.Х., Амаль Р. Иерархически пористый сетчатый Ni / Co 3 O 4 : катализаторы метанирования диоксида углерода, не содержащие благородных металлов. Adv Sustain Syst. 2018; 2 (3): 1700119.
Артикул CAS Google ученый
Чанг X, Ван Т., Гонг Дж. CO 2 фото-восстановление: понимание CO 2 активации и реакции на поверхности фотокатализаторов. Energy Environ Sci.2016; 9 (7): 2177–96.
CAS Статья Google ученый
Неаю С., Мачиа-Агулло Дж., Консепсьон П., Гарсиа Х. Наносплавы золото-медь на основе TiO 2 в качестве фотокатализаторов для восстановления CO 2 водой. J Am Chem Soc. 2014; 136 (45): 15969–76.
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
Хуанг М., Фабрис С.Адсорбция и окисление CO на поверхностях из оксида церия из расчетов методом DFT + U. J. Phys Chem C. 2008; 112 (23): 8643–8.
CAS Статья Google ученый
Кале М.Дж., Аванезиан Т., Синь Х, Ян Дж., Кристофер П. Управление каталитической селективностью на металлических наночастицах путем прямого фотовозбуждения связей адсорбат-металл. Nano Lett. 2014. 14 (9): 5405–12.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Lindstrom C, Zhu X-Y. Фотоиндуцированный перенос электронов на границах раздела молекула-металл. Chem Rev.2006; 106 (10): 4281–300.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Ким С., Хён С., Ли Дж., Ким В.Д., Ли Д.К., Ким Дж., Ли Х. Энергоэффективное гидрирование CO 2 с быстрым откликом с использованием фотовозбуждения CO 2 , адсорбированного на металлических катализаторах. Nat Commun. 2018; 9 (1): 3027.
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
Zhu DD, Liu JL, Qiao SZ. Последние достижения в области неорганических гетерогенных электрокатализаторов для восстановления диоксида углерода. Adv Mater. 2016; 28 (18): 3423–52.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Сингх М.Р., Кларк Э.Л., Белл А.Т. Влияние состава электролита, катализатора, мембраны и рабочих условий на эффективность электрохимического восстановления диоксида углерода с помощью солнечной энергии. Phys Chem Chem Phys.2015; 17 (29): 18924–36.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Vasileff A, Zheng Y, Qiao SZ. Углерод решает проблемы углерода: последние достижения в области создания наноструктурированных катализаторов на основе углерода для электрохимического восстановления CO 2 . Adv Eng Mater. 2017; 7 (21): 1700759.
Артикул CAS Google ученый
Seh ZW, Kibsgaard J, Dickens CF, Chorkendorff IB, Norskov JK, Jaramillo TF.Сочетание теории и эксперимента в электрокатализе: понимание дизайна материалов. Наука. 2017; 355 (6321): 4998.
Бушуев О.С., Де Луна П., Динь К.Т., Тао Л., Саур Г., ван де Лагемаат Дж., Келли С.О., Сарджент Э. Что нам нужно сделать с CO 2 и как это сделать? Джоуль. 2018; 2 (5): 825–32.
CAS Статья Google ученый
Ван Й.Х., Лю Дж.Л., Ван Й.Ф., Аль-Энизи А.М., Чжэн Г.Ф. Настройка селективности восстановления CO 2 на металлических электрокатализаторах.Небольшой. 2017; 13 (43): 1701809.
Артикул CAS Google ученый
Василефф А., Сюй СС, Цзяо И, Чжэн И, Цяо С.З. Разработка поверхностей и интерфейсов в биметаллических материалах на основе меди для селективного электровосстановления CO 2 . Chem. 2018; 4 (8): 1809–31.
CAS Статья Google ученый
Куль К.П., Хацукаде Т., Кейв Э.Р., Абрам Д.Н., Кибсгаард Дж., Джарамилло Т.Ф.Электрокаталитическое превращение диоксида углерода в метан и метанол на поверхностях переходных металлов. J Am Chem Soc. 2014. 136 (40): 14107–13.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Feaster JT, Shi C, Cave ER, Hatsukade TT, Abram DN, Kuhl KP, Hahn C, Norskov JK, Jaramillo TF. Понимание селективности электрохимического восстановления диоксида углерода до муравьиной кислоты и монооксида углерода на металлических электродах.ACS Catal. 2017; 7 (7): 4822–7.
CAS Статья Google ученый
Хацукаде Т., Куль К.П., Кейв Э.Р., Абрам Д.Н., Харамилло Т.Ф. Понимание электрокаталитического восстановления CO 2 на металлических серебряных поверхностях. Phys Chem Chem Phys. 2014. 16 (27): 13814–9.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Ким С., Чон Х.С., Эом Т., Джи М.С., Ким Х., Друг СМ, Мин Б.К., Хван Й.Дж.Достижение селективной и эффективной электрокаталитической активности по восстановлению CO 2 с использованием иммобилизованных наночастиц серебра. J Am Chem Soc. 2015; 137 (43): 13844–50.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Чжу В.Л., Михальский Р., Метин О, Львов ХФ, Го С.Дж., Райт С.Дж., Сан XL, Петерсон А.А., Сан Ш. Монодисперсные наночастицы Au для селективного электрокаталитического восстановления CO 2 до CO.J Am Chem Soc. 2013. 135 (45): 16833–6.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Nursanto EB, Jeon HS, Kim C, Jee MS, Koh JH, Hwang YJ, Min BK. Реакционная способность золотого катализатора для электровосстановления CO 2 : от наночастиц к слою. Катал сегодня. 2016; 260: 107–11.
CAS Статья Google ученый
Верма С., Хамасаки Ю., Ким С., Хуанг В. X, Лу С., Джон Х. М., Гевирт А. А., Фудзигая Т., Накашима Н., Кенис ПЯА.Понимание низкого перенапряжения электровосстановления CO 2 до CO на золотом катализаторе на носителе в щелочном проточном электролизере. ACS Energy Lett. 2018; 3 (1): 193–8.
CAS Статья Google ученый
Mistry H, Reske R, Zeng ZH, Zhao ZJ, Greeley J, Strasser P, Roldan Cuenya B. Исключительное увеличение активности в зависимости от размера при электровосстановлении CO 2 над наночастицами Au. J Am Chem Soc.2014. 136 (47): 16473–6.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Yoon Y, Hall AS, Surendranath Y. Настройка мезоструктуры серебряного катализатора способствует селективному превращению диоксида углерода в топливо. Angew Chem Int Ed. 2016; 55 (49): 15282–6.
CAS Статья Google ученый
Hall AS, Yoon Y, Wuttig A, Surendranath Y.Селективность, индуцированная мезоструктурой, в восстановительном катализе CO 2 . J Am Chem Soc. 2015; 137 (47): 14834–7.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Zhu WL, Zhang YJ, Zhang HY, Lv HF, Li Q, Michalsky R, Peterson AA, Sun SH. Активное и селективное преобразование CO 2 в CO на ультратонких нанопроводах Au. J Am Chem Soc. 2014. 136 (46): 16132–5.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Лю М., Панг Й.Дж., Чжан Б., Де Луна П., Возный О, Сюй Дж. Х, Чжэн XL, Динь СТ, Фан Ф.Дж., Цао СН и др. Повышенное электрокаталитическое восстановление CO 2 за счет индуцированной полем концентрации реагента. Природа. 2016; 537 (7620): 382.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Safaei TS, Mepham A, Zheng XL, Pang YJ, Dinh CT, Liu M, Sinton D, Kelley SO, Sargent EH. Нанострочные микроструктуры высокой плотности обеспечивают эффективное электровосстановление CO 2 .Nano Lett. 2016; 16 (11): 7224–8.
Артикул CAS Google ученый
Ли ХЭ, Ян К.Д., Юн С.М., Ан Х.Й., Ли Й.Й., Чанг Х.Дж., Чжон Д.Х., Ли Ю.С., Ким М.И., Нам К.Т. Вогнутый ромбический додекаэдрический нанокатализатор Au с множеством граней с высоким показателем преломления для восстановления CO 2 . САУ Нано. 2015; 9 (8): 8384–93.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Ким Дж. Х., Ву Х, Чой Дж. В., Юнг Х. В., Ким Ю. Т.. CO 2 Электровосстановление на Au / TiC: повышенная активность за счет взаимодействия металла с носителем. ACS Catal. 2017; 7 (3): 2101–6.
CAS Статья Google ученый
Вон Д.Х., Шин Х, Кох Дж, Чанг Дж, Ли Х.С., Ким Х, Ву С.И. Высокоэффективное, селективное и стабильное электровосстановление CO 2 на гексагональном цинковом катализаторе. Angew Chem Int Ed. 2016; 55 (32): 9297–300.
CAS Статья Google ученый
Розен Дж., Хатчингс Г.С., Лу К., Форест Р.В., Мур А., Цзяо Ф. Электроосажденные дендриты цинка с повышенной селективностью по СО для электрокаталитического восстановления СО. 2 . ACS Catal. 2015; 5 (8): 4586–91.
CAS Статья Google ученый
Quan FJ, Zhong D, Song HC, Jia FL, Zhang LZ. Высокоэффективный цинковый катализатор для селективного электровосстановления диоксида углерода в водном растворе NaCl. J Mater Chem A. 2015; 3 (32): 16409–13.
CAS Статья Google ученый
Гао Д.Ф., Чжоу Х., Ван Дж., Мяо С., Ян Ф., Ван Дж. Х., Ван Дж. Г., Бао Х. Электрокаталитическое восстановление CO 2 в зависимости от размера над наночастицами Pd. J Am Chem Soc. 2015; 137 (13): 4288–91.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Гао Д.Ф., Чжоу Х., Цай Ф., Ван Дж. Г., Ван Г. Х., Бао Х.Pd-содержащие наноструктуры для электрохимической реакции восстановления CO 2 . ACS Catal. 2018; 8 (2): 1510–9.
CAS Статья Google ученый
Чо М., Сонг Дж. Т., Бэк С., Юнг Й, О Дж. Роль адсорбированных CN и CI на Au-электроде для электрохимического восстановления CO 2 . ACS Catal. 2018; 8 (2): 1178–85.
CAS Статья Google ученый
Jiang K, Kharel P, Peng YD, Gangishetty MK, Lin HYG, Stavitski E, Attenkofer K, Wang HT. Наночастицы серебра с поверхностно-связанным кислородом для высокоселективного восстановления CO 2 . ACS Sustain Chem Eng. 2017; 5 (10): 8529–34.
CAS Статья Google ученый
Ким С., Эом Т., Джи М.С., Чон Х, Ким Х, Мин Б.К., Хван Й. Понимание электрохимического восстановления CO 2 на наночастицах Ag, опосредованных поверхностными молекулами.ACS Catal. 2017; 7 (1): 779–85.
CAS Статья Google ученый
Ли К.В., Чо Н.Х., Ян К.Д., Нам К.Т. Реакционные механизмы электрохимического превращения диоксида углерода в муравьиную кислоту на электродах из оксида олова. ХимЭлектроХим. 2017; 4 (9): 2130–6.
CAS Статья Google ученый
Ю Дж. С., Кристенсен Р., Вегге Т., Норсков Дж. К., Стадт Ф.Теоретическое понимание тенденций, определяющих электрохимическое восстановление диоксида углерода до муравьиной кислоты. ChemSusChem. 2016; 9 (4): 358–63.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
He JF, Johnson NJJ, Huang AX, Berlinguette CP. Электрокаталитические сплавы для восстановления CO 2 . ChemSusChem. 2018; 11 (1): 48–57.
CAS Статья Google ученый
Чен Й., Канан МВт. Зависимость от оксида олова эффективности восстановления CO 2 на оловянных электродах и повышенная активность тонкопленочных катализаторов на основе оксида олова / оксида олова. J Am Chem Soc. 2012. 134 (4): 1986–9.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Zhang S, Kang P, Meyer TJ. Наноструктурированные оловянные катализаторы для селективного электрохимического восстановления диоксида углерода до формиата. J Am Chem Soc. 2014; 136 (5): 1734–7.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Гу Дж., Херогуэль Ф., Лутербахер Дж., Ху XL. Плотно упакованные сверхмалые наночастицы SnO для повышения активности и селективности электрохимического восстановления CO 2 . Angew Chem Int Ed. 2018; 57 (11): 2943–7.
CAS Статья Google ученый
Кумар Б., Атла В., Брайан Дж. П., Кумари С., Нгуен Т. К., Сункара М., Сперджен Дж. М..Восстановленные пористые нанопроволоки SnO 2 с высокой плотностью границ зерен в качестве катализаторов для эффективного электрохимического превращения CO 2 в HCOOH. Angew Chem Int Ed. 2017; 56 (13): 3645–9.
CAS Статья Google ученый
Li FW, Chen L, Knowles GP, MacFarlane DR, Zhang J. Иерархические мезопористые нанолисты SnO 2 на углеродной ткани: надежный и гибкий электрокатализатор для восстановления CO 2 с высокой эффективностью и селективностью.Angew Chem Int Ed. 2017; 56 (2): 505–9.
CAS Статья Google ученый
Вон Д.Х., Чой С.Х., Чанг Дж., Чанг М.В., Ким Э.Х., Ву С.И. Рациональная конструкция иерархического оловодендритного электрода для эффективного электрохимического восстановления CO 2 . ChemSusChem. 2015; 8 (18): 3092–8.
CAS Статья Google ученый
Zheng XL, De Luna P, de Arquer FPG, Zhang B, Becknell N, Ross MB, Li YF, Banis MN, Li YZ, Liu M, et al.Центры олова с модулированной серой обеспечивают высокоселективное электрохимическое восстановление CO 2 до формиата. Джоуль. 2017; 1 (4): 794–805.
CAS Статья Google ученый
Хан Н, Ван Й, Ян Х, Дэн Дж, Ву ДжХ, Ли ЮФ, Ли ЮГ. Ультратонкие нанолисты висмута, полученные в результате топотактического преобразования in situ для селективного электрокаталитического восстановления CO 2 до формиата. Nat Commun. 2018; 9: 1320.
PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый
Ли CH, Канан MW. Контроль селективности восстановления H + и CO 2 на Pb-электродах. ACS Catal. 2015; 5 (1): 465–9.
CAS Статья Google ученый
Хара К., Кудо А., Саката Т. Электрохимическое восстановление диоксида углерода под высоким давлением на различных электродах в водном электролите. J. Electroanal Chem. 1995. 391 (1-2): 141-7.
Артикул Google ученый
Melchionna M, Bracamonte MV, Giuliani A, Nasi L, Montini T, Tavagnacco C, Bonchio M, Fornasiero P, Prato M. Pd @ TiO 2 / углеродные нанороговые электрокатализаторы: обратимое гидрирование CO 2 до муравьиной кислоты. Energy Environ Sci. 2018; 11 (6): 1571–80.
CAS Статья Google ученый
Min XQ, Kanan MW. Катализируемое палладием электрогидрирование диоксида углерода с образованием формиата: высокая массовая активность при низком перенапряжении и идентификация пути дезактивации.J Am Chem Soc. 2015; 137 (14): 4701–8.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Куль К.П., Кейв Э.Р., Абрам Д.Н., Харамилло ТФ. Новые взгляды на электрохимическое восстановление диоксида углерода на металлических медных поверхностях. Energy Environ Sci. 2012; 5 (5): 7050–9.
CAS Статья Google ученый
Сандберг РБ, Монтойя Дж. Х., Чан К., Норсков Дж. К..Соединение CO-CO на гранях Cu: покрытие, деформация и эффекты поля. Surf Sci. 2016; 654: 56–62.
CAS Статья Google ученый
Монтойя Дж. Х., Петерсон А. А., Норсков Дж. К.. Анализ связи CC при электровосстановлении CO 2 на медных электродах. ChemCatChem. 2013; 5 (3): 737–42.
CAS Статья Google ученый
Гарза А.Дж., Белл А.Т., Хед-Гордон М.Механизм восстановления CO 2 на медных поверхностях: пути к продуктам C-2. ACS Catal. 2018; 8 (2): 1490–9.
CAS Статья Google ученый
Хори Ю., Мурата А., Такахаши Р. Образование углеводородов при электрохимическом восстановлении диоксида углерода на медном электроде в водном растворе. J Chem Soc Faraday Trans 1. 1989; 85: 2309–26.
CAS Статья Google ученый
Петерсон А.А., Абильд-Педерсен Ф., Стадт Ф., Россмейсл Дж., Норсков Дж. Как медь катализирует электровосстановление диоксида углерода в углеводородное топливо. Energy Environ Sci. 2010. 3 (9): 1311–5.
CAS Статья Google ученый
Хуанг И, Хандоко А.Д., Хирунсит П., Йео Б.С. Электрохимическое восстановление CO 2 с использованием поверхностей из монокристаллов меди: влияние покрытия CO * на селективное образование этилена.ACS Catal. 2017; 7 (3): 1749–56.
CAS Статья Google ученый
Schouten KJP, Kwon Y, van der Ham CJM, Qin Z, Koper MTM. Новый механизм селективности к компонентам C-1 и C-2 при электрохимическом восстановлении диоксида углерода на медных электродах. Chem Sci. 2011; 2 (10): 1902–1909.
CAS Статья Google ученый
Lum YW, Cheng T, Goddard WA, Ager JW.Электрохимическое восстановление CO превращает растворенную воду в кислородсодержащие продукты. J Am Chem Soc. 2018; 140 (30): 9337–40.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Kas R, Kortlever R, Yilmaz H, Koper MTM, Mul G. Управление селективностью наночастиц меди по углеводородам в процессе электровосстановления CO 2 с помощью условий процесса. ХимЭлектроХим. 2015; 2 (3): 354–8.
CAS Статья Google ученый
Цзян К., Сандберг РБ, Акей А.Дж., Лю XY, Белл, округ Колумбия, Норсков Дж.К., Чан К.Р., Ван Х.Т. Циклирование ионов металлов медной фольги для селективного взаимодействия C-C в электрохимическом восстановлении CO 2 . Нат Катал. 2018; 1 (2): 111–9.
Артикул Google ученый
Loiudice A, Lobaccaro P, Kamali EA, Thao T, Huang BH, Ager JW, Buonsanti R. Адаптация нанокристаллов меди к продуктам C-2 в электрохимическом восстановлении CO 2 .Angew Chem Int Ed. 2016; 55 (19): 5789–92.
CAS Статья Google ученый
Робертс Ф.С., Кул К.П., Нильссон А. Высокая селективность по этилену при восстановлении диоксида углерода над электрокатализаторами из медных нанокубиков. Angew Chem Int Ed. 2015; 54 (17): 5179–82.
CAS Статья Google ученый
Ван З.Н., Ян Г, Чжан З.Р., Цзинь М.С., Инь Ю.Д. Селективность травления: создание высокоэнергетических граней на нанокристаллах меди для электрохимического восстановления CO 2 .САУ Нано. 2016; 10 (4): 4559–64.
CAS PubMed Статья Google ученый
Хори Ю., Такахаши И., Кога О, Хоши Н. Селективное образование соединений С2 в результате электрохимического восстановления СО 2 на серии медных монокристаллических электродов. J. Phys Chem B. 2002; 106 (1): 15–7.
CAS Статья Google ученый
Сен С., Лю Д., Палмор GTR.Электрохимическое восстановление CO 2 на медных нановопенах. ACS Catal. 2014. 4 (9): 3091–5.
CAS Статья Google ученый
Cao L, Raciti D, Li CY, Livi KJT, Rottmann PF, Hemker KJ, Mueller T., Wang C. Механистические идеи электровосстановления CO 2 до CO на медных нанопроводах с низким перенапряжением. ACS Catal. 2017; 7 (12): 8578–87.
CAS Статья Google ученый
Ма М., Джанашвили К., Смит В.А. Контролируемое образование углеводородов в результате электрохимического восстановления CO 2 над массивами нанопроволок Cu. Angew Chem Int Ed. 2016; 55 (23): 6680–4.
CAS Статья Google ученый
Хуанг П., Си С.К., Ван Г.Х., Цзя Дж. К., Сюй Дж. У., Вэнь Чж. Электрокатализаторы с высокоактивными нанопроводами Cu для восстановления CO 2 . J УТИЛ. СО2. 2017; 20: 27–33.
CAS Статья Google ученый
Рацити Д., Ливи К.Дж., Ван С. Высокоплотные нанопроволоки Cu для снижения CO с низким перенапряжением. 2 . Nano Lett. 2015; 15 (10): 6829–35.
CAS PubMed Статья Google ученый
Ма М., Джанашвили К., Смит В.А. Селективное электрохимическое восстановление CO 2 до CO на CuO нанопроводах. Phys Chem Chem Phys. 2015; 17 (32): 20861–7.
CAS PubMed Статья Google ученый
Hoang TTH, Ma SC, Gold JI, Kenis PJA, Gewirth AA. Нанопористые пленки меди путем электроосаждения с добавлением контролируемых веществ: восстановительный катализ CO 2 . ACS Catal. 2017; 7 (5): 3313–21.
CAS Статья Google ученый
Сонг Х, Им М., Сонг Дж. Т., Лим Дж. А., Ким Б. С., Квон И., Рю С., О Дж. Влияние массопереноса и кинетики в упорядоченных мезоструктурах Cu для электрохимического восстановления CO 2 . Приложение Catal B. 2018; 232: 391–6.
CAS Статья Google ученый
Ян К.Д., Ко В.Р., Ли Дж.Х., Ким С.Дж., Ли Х., Ли М.Х., Нам К.Т. Ориентированное на морфологию селективное производство этилена или этана из CO 2 на медном мезопорном электроде. Angew Chem Int Ed. 2017; 56 (3): 796–800.
CAS Статья Google ученый
Де Луна П., Кинтеро-Бермудес Р., Динь К.Т., Росс М.Б., Бушуев О.С., Тодорович П., Регье Т., Келли С.О., Янг П.Д., Сарджент Э.Х.Электроосаждение катализатора регулирует морфологию и степень окисления для селективного восстановления диоксида углерода. Нат Катал. 2018; 1 (2): 103–10.
Артикул Google ученый
Рахаман М., Датта А., Занетти А., Брукманн П. Электрохимическое восстановление CO 2 в полуглеродные спирты на активированных медных сетчатых катализаторах: исследование в идентичном месте (IL). ACS Catal. 2017; 7 (11): 7946–56.
CAS Статья Google ученый
Jeon HS, Kunze S, Scholten F, Roldan Cuenya B. Призматические нанокатализаторы Cu для электрохимического восстановления CO 2 до этилена. ACS Catal. 2018; 8 (1): 531–5.
CAS Статья Google ученый
Чанг Дж., Вон Д.Х., Ко Дж., Ким Э.Х., Ву С.И. Электроды с иерархической медной опорой для электрохимического восстановления CO 2 до муравьиной кислоты с низким перенапряжением. Phys Chem Chem Phys. 2016; 18 (8): 6252–8.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Рен Д., Дэн Ю.Л., Хандоко А.Д., Чен С.С., Малханди С., Йео Б.С. Селективное электрохимическое восстановление диоксида углерода до этилена и этанола на катализаторах из оксида меди (I). ACS Catal. 2015; 5 (5): 2814–21.
CAS Статья Google ученый
Kas R, Kortlever R, Milbrat A, Koper MTM, Mul G, Baltrusaitis J. Электрохимическое восстановление CO 2 наночастиц меди, полученных из Cu 2 O: регулирование каталитической селективности углеводородов.Phys Chem Chem Phys. 2014. 16 (24): 12194–201.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Ли Си, Юнг Х, Ким Н.К., О ХС, Мин Б.К., Хван Й.Дж. Смешанные состояния меди в анодированном электрокатализаторе Cu для стабильного и селективного производства этилена из восстановления CO 2 . J Am Chem Soc. 2018; 140 (28): 8681–9.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Dinh CT, Бурдыны Т., Кибрия М.Г., Сейфитокалдани А., Габардо С.М., де Аркер ФПГ, Киани А., Эдвардс Дж. П., Де Луна П., Бушуев О.С. и др. CO 2 Электровосстановление до этилена посредством катализа меди, опосредованного гидроксидом, на резкой границе раздела фаз. Наука. 2018; 360 (6390): 783–7.
CAS Статья Google ученый
Пандер Дж. Э., Рен Д., Хуанг И, Лоо НВХ, Хонг ШЛ, Йео Б.С. Понимание гетерогенного электрокаталитического восстановления диоксида углерода на катализаторах на основе оксидов.ХимЭлектроХим. 2018; 5 (2): 219–37.
CAS Статья Google ученый
Ли С., Ким Д., Ли Дж. Электрокаталитическое производство соединений C3-C4 путем превращения CO 2 на индуцированном хлоридом двухфазном катализаторе Cu 2 O-Cu. Angew Chem Int Ed. 2015; 54 (49): 14701–5.
CAS Статья Google ученый
Чен Й.Х., Ли Ч.В., Канан М.В.Восстановление водного CO 2 при очень низком перенапряжении на наночастицах Au на основе оксидов. J Am Chem Soc. 2012. 134 (49): 19969–72.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Ma M, Trzesniewski BJ, Xie J, Smith WA. Селективное и эффективное восстановление диоксида углерода до монооксида углерода на оксидных наноструктурированных серебряных электрокатализаторах. Angew Chem Int Ed. 2016; 55 (33): 9748–52.
CAS Статья Google ученый
Verdaguer-Casadevall A, Li CW, Johansson TP, Scott SB, McKeown JT, Kumar M, Stephens IEL, Kanan MW, Chorkendorff I. Исследование активных участков поверхности для восстановления CO на медных электрокатализаторах на основе оксидов. J Am Chem Soc. 2015; 137 (31): 9808–11.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Feng XF, Jiang KL, Fan SS, Kanan MW. Прямая корреляция между зернограничной активностью для электровосстановления CO на наночастицах Cu.ACS Cent Sci. 2016; 2 (3): 169–74.
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Мариано Р.Г., МакКелви К., Уайт Х.С., Канан М.В. Селективное увеличение активности электровосстановления CO 2 на концах границ зерен. Наука. 2017; 358 (6367): 1187–91.
CAS Статья Google ученый
Эйлерт А., Кавалька Ф., Робертс Ф.С., Остервальдер Дж., Лю С., Фаваро М., Крамлин Е.Дж., Огасавара Х., Фрибель Д., Петтерссон LGM и др.Подземный кислород в медных электрокатализаторах на основе оксидов для восстановления диоксида углерода. J. Phys Chem Lett. 2017; 8 (1): 285–90.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Favaro M, Xiao H, Cheng T, Goddard WA, Yano J, Crumlin EJ. Подповерхностный оксид играет решающую роль в активации CO 2 поверхностями Cu (111) с образованием хемосорбированного CO 2 , первого этапа восстановления CO 2 .Proc Natl Acad Sci U S. A. 2017; 114 (26): 6706–11.
CAS PubMed PubMed Central Google ученый
Lum YW, Ager JW. Стабильность остаточных оксидов в медных катализаторах на основе оксидов для электрохимического восстановления CO 2 исследована с помощью маркировки O-18. Angew Chem Int Ed. 2018; 57 (2): 551–4.
CAS Статья Google ученый
Кларк Э.Л., Хан К., Харамилло Т.Ф., Белл А.Т.Электрохимическое восстановление CO2 над деформированными сжатием поверхностными сплавами CuAg с повышенной селективностью по многоуглеродным оксигенатам. J Am Chem Soc. 2017; 139 (44): 15848–57.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Ким Д., Ресаско Дж., Юй И, Асири А.М., Янг П.Д. Синергетические геометрические и электронные эффекты для электрохимического восстановления диоксида углерода с использованием биметаллических наночастиц золото-медь. Nat Commun.2014; 5: 4948.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Ким Д., Се К.Л., Бекнелл Н., Ю Й, Карамад М., Чан К., Крамлин Э.Д., Норсков Дж. К., Ян П.Д. Электрохимическая активация CO 2 посредством преобразований атомного упорядочения наночастиц AuCu. J Am Chem Soc. 2017; 139 (24): 8329–36.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Ma S, Sadakiyo M, Heima M, Luo R, Haasch RT, Gold JI, Yamauchi M, Kenis PJA. Электровосстановление диоксида углерода до углеводородов с использованием биметаллических Cu-Pd катализаторов с различными режимами смешения. J Am Chem Soc. 2017; 139 (1): 47–50.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Хирунсит П., Судсаванг В., Лимтракул Дж. CO 2 электрохимическое восстановление до метана и метанола на сплавах на основе меди: теоретические выводы.J. Phys Chem C. 2015; 119 (15): 8238–49.
CAS Статья Google ученый
Ларразабал Г.О., Мартин А.Дж., Митчелл С., Хауэрт Р., Перес-Рамирес Дж. Повышенное восстановление CO 2 до СО над электрокатализаторами Cu-In: эволюция катализатора является ключевым моментом. ACS Catal. 2016; 6 (9): 6265–74.
CAS Статья Google ученый
Sarfraz S, Garcia-Esparza AT, Jedidi A, Cavallo L, Takanabe K.Биметаллический Cu-Sn катализатор для селективного водного электровосстановления CO 2 до CO. ACS Catal. 2016; 6 (5): 2842–51.
CAS Статья Google ученый
Kortlever R, Peters I, Koper S, Koper MTM. Электрохимическое восстановление CO 2 до муравьиной кислоты при низком перенапряжении и с высокой фарадеевской эффективностью на биметаллических наночастицах Pd-Pt на углеродной основе. ACS Catal. 2015; 5 (7): 3916–23.
CAS Статья Google ученый
Люк В., Коллинз С., Ван С.В., Синь Х.Л., Хе К., Канг Ю.Дж., Цзяо Ф. Биметаллический катализатор Ag-Sn со структурой ядро-оболочка для восстановления CO 2 . J Am Chem Soc. 2017; 139 (5): 1885–93.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Чой С.И., Чон С.К., Ким Х.Дж., Пэк И.Х., Парк К.Т. Электрохимическое восстановление диоксида углерода до формиата на сплавах олово-свинец. ACS Sustain Chem Eng. 2016; 4 (3): 1311–8.
CAS Статья Google ученый
Bai XF, Chen W, Zhao CC, Li SG, Song YF, Ge RP, Wei W, Sun YH. Исключительное образование муравьиной кислоты в результате электровосстановления CO 2 настраиваемым сплавом Pd-Sn. Angew Chem Int Ed. 2017; 56 (40): 12219–23.
CAS Статья Google ученый
Хан С, Абрам Д. Н., Хансен Х.А., Хацукаде Т., Джексон А., Джонсон Н. С., Хеллстерн Т. Р., Кул К. П., Кейв Э. Р., Фистер Дж. Т. и др. Синтез тонкопленочных сплавов AuPd и их исследование для электрокаталитического восстановления CO 2 .J Mater Chem A. 2015; 3 (40): 20185–94.
CAS Статья Google ученый
Лю X, Дай LM. Катализаторы на углеродной основе без металлов. Nat Rev Mater. 2016; 1 (11): 16064.
CAS Статья Google ученый
Asefa T. Безметалловые и не содержащие благородных металлов гетероатомные наноструктурированные угли в качестве перспективных экологически безопасных электрокатализаторов. Acc Chem Res. 2016; 49 (9): 1873–83.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Дуан XC, Сюй Дж. Безметалловые углеродные материалы для электрохимического восстановления CO 2 . Adv Mater. 2017; 29 (41): 1701784.
Артикул CAS Google ученый
Гуо Д.Х., Сибуя Р., Акиба С., Саджи С., Кондо Т., Накамура Дж.Активные центры легированных азотом углеродных материалов для реакции восстановления кислорода уточнены с использованием модельных катализаторов. Наука. 2016; 351 (6271): 361–5.
CAS Статья Google ученый
Liu S, Yang HB, Huang X, Liu LH, Cai WZ, Gao JJ, Li XN, Zhang T, Huang YQ, Liu B. Идентификация активных центров углеродных материалов, легированных азотом, для CO 2 реакция восстановления. Adv Funct Mater. 2018; 28 (21): 1800499.
Артикул CAS Google ученый
Xu JY, Kan YH, Huang R, Zhang BS, Wang BL, Wu KH, Lin YM, Sun XY, Li QF, Centi G и др. Выявление происхождения активности легированных азотом наноуглеродов в отношении электрокаталитического восстановления диоксида углерода. ChemSusChem. 2016; 9 (10): 1085–9.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Wu JJ, Yadav RM, Liu MJ, Sharma PP, Tiwary CS, Ma LL, Zou XL, Zhou XD, Yakobson BI, Lou J, et al. Достижение высокоэффективного, селективного и стабильного восстановления CO 2 на углеродных нанотрубках, легированных азотом.САУ Нано. 2015; 9 (5): 5364–71.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Sharma PP, Wu JJ, Yadav RM, Liu MJ, Wright CJ, Tiwary CS, Yakobson BI, Lou J, Ajayan PM, Zhou XD. Массивы углеродных нанотрубок, легированных азотом, для высокоэффективного электрохимического восстановления CO 2 : понимание дефектов, плотности дефектов и селективности. Angew Chem Int Ed. 2015; 54 (46): 13701–5.
CAS Статья Google ученый
Wu JJ, Liu MJ, Sharma PP, Yadav RM, Ma LL, Yang YC, Zou XL, Zhou XD, Vajtai R, Yakobson BI, et al. Включение дефектов азота для эффективного восстановления CO 2 посредством двухэлектронного пути на трехмерной пене графена. Nano Lett. 2016; 16 (1): 466–70.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Wu JJ, Ma SC, Sun J, Gold JI, Tiwary C, Kim B, Zhu LY, Chopra N, Odeh IN, Vajtai R, et al.Безметалловый электрокатализатор для восстановления диоксида углерода до многоуглеродных углеводородов и оксигенатов. Nat Commun. 2016; 7: 13869.
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Лю Ю.М., Чен С., Цюань Х, Ю. Х. Эффективное электрохимическое восстановление диоксида углерода до ацетата на наноалмазе, легированном азотом. J Am Chem Soc. 2015. 137 (36): 11631–6.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Li WL, Seredych M, Rodriguez-Castellon E, Bandosz TJ. Безметалловый нанопористый углерод как катализатор электрохимического восстановления CO 2 до CO и CH 4 . ChemSusChem. 2016; 9 (6): 606–16.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Sreekanth N, Nazrulla MA, Vineesh TV, Sailaja K, Phani KL. Безметалловый графен, легированный бором, для селективного электровосстановления диоксида углерода до муравьиной кислоты / формиата.Chem Commun. 2015. 51 (89): 16061–4.
CAS Статья Google ученый
Ким Дж., Ким Х. Э., Ли Х. Одноатомные катализаторы из драгоценных металлов для электрохимических реакций. ChemSusChem. 2018; 11 (1): 104–13.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Ян С., Ким Дж., Так Й. Дж., Сун А., Ли Х. Одноатомный катализатор платины, нанесенный на нитрид титана, для селективных электрохимических реакций.Angew Chem Int Ed. 2016; 55 (6): 2058–62.
CAS Статья Google ученый
Choi CH, Kim M, Kwon HC, Cho SJ, Yun S, Kim HT, Mayrhofer KJJ, Kim H, Choi M. Настройка селективности электрохимических реакций с помощью атомно-диспергированного платинового катализатора. Nat Commun. 2016; 7: 10922.
CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый
Дэн Дж., Ли Х. Б., Сяо Дж. П., Ту YC, Дэн Д.Х., Ян Х. Х., Тиан Х. Ф., Ли Дж. К., Рен П. Дж., Бао Х. Х.Запуск электрокаталитического выделения водорода на инертной двумерной поверхности MoS2 посредством одноатомного легирования металла. Energy Environ Sci. 2015; 8 (5): 1594–601.
CAS Статья Google ученый
Kim J, Roh CW, Sahoo SK, Yang S, Bae J, Han JW, Lee H. Высокопрочный катализатор из одноатомного сплава платины для электрохимических реакций. Adv Eng Mater. 2018; 8 (1): 1701476.
Артикул CAS Google ученый
Ян Х. Б., Хунг С.Ф., Лю С., Юань К.Д., Мяо С., Чжан Л.П., Хуанг Х, Ван Х.Й., Цай В.З., Чен Р. и др. Ni (i) с атомной дисперсией в качестве активного центра для электрохимического восстановления CO 2 . Nat Energy. 2018; 3 (2): 140–7.
CAS Статья Google ученый
Jiang K, Siahrostami S, Zheng TT, Hu YF, Hwang S, Stavitski E, Peng YD, Dynes J, Gangisetty M, Su D, et al. Изолированные одиночные атомы Ni в графеновых нанолистах для высокоэффективного восстановления CO 2 .Energy Environ Sci. 2018; 11 (4): 893–903.
CAS Статья Google ученый
Jiang K, Siahrostami S, Akey AJ, Li YB, Lu ZY, Lattimer J, Hu YF, Stokes C, Gangishetty M, Chen GX, et al. Одиночные атомы переходных металлов в графеновой оболочке как активные центры для высокоэффективного искусственного фотосинтеза. Chem. 2017; 3 (6): 950–60.
CAS Статья Google ученый
Ван ИФ, Чен З, Хань П, Ду И Х, Гу Зи X, Сюй Х, Чжэн ГФ. Одноатомная Cu с множественными кислородными вакансиями на оксиде церия для электрокаталитического восстановления CO 2 до CH 4 . ACS Catal. 2018; 8 (8): 7113–9.
CAS Статья Google ученый
Спины S, Jung YS. Одноатомные катализаторы на основе TiC и TiN для значительного улучшения электрохимического восстановления CO 2 до CH 4 . ACS Energy Lett.2017; 2 (5): 969–75.
Артикул CAS Google ученый
Back S, Lim J, Kim NY, Kim YH, Jung Y. Одноатомные катализаторы электровосстановления CO 2 со значительными улучшениями активности и селективности. Chem Sci. 2017; 8 (2): 1090–6.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Cheng MJ, Clark EL, Pham HH, Bell AT, Head-Gordon M.Квантово-механический скрининг одноатомных биметаллических сплавов для селективного восстановления CO 2 до углеводородов C-1. ACS Catal. 2016; 6 (11): 7769–77.
CAS Статья Google ученый
Варела А.С., Крошель М., Рейер Т., Штрассер П. Контроль селективности электровосстановления CO 2 на медь: влияние концентрации электролита и важность местного pH. Катал сегодня. 2016; 260: 8–13.
CAS Статья Google ученый
Resasco J, Chen LD, Clark E, Tsai C, Hahn C, Jaramillo TF, Chan K, Bell AT. Промоторные эффекты катионов щелочных металлов на электрохимическое восстановление диоксида углерода. J Am Chem Soc. 2017; 139 (32): 11277–87.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Singh MR, Kwon Y, Lum Y, Ager JW, Bell AT.Гидролиз катионов электролита усиливает электрохимическое восстановление CO 2 по сравнению с Ag и Cu. J Am Chem Soc. 2016; 138 (39): 13006–12.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Verma S, Lu X, Ma SC, Masel RI, Kenis PJA. Влияние состава электролита на электровосстановление CO 2 до CO на газодиффузионных электродах на основе Ag. Phys Chem Chem Phys. 2016; 18 (10): 7075–84.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Розен Б.А., Салехи-Ходжин А., Торсон М.Р., Чжу В., Уиппл Д.Т., Кенис PJA, Масел Р.И. Опосредованное ионной жидкостью селективное преобразование CO 2 в CO при низких перенапряжениях. Наука. 2011. 334 (6056): 643–4.
CAS Статья Google ученый
Асади М., Ким К., Лю С., Аддепалли А.В., Аббаси П., Ясаеи П., Филлипс П., Бехранджиния А., Серрато Дж. М., Хааш Р. и др.Наноструктурированные электрокатализаторы на основе дихалькогенидов переходных металлов для восстановления CO 2 в ионной жидкости. Наука. 2016; 353 (6298): 467–70.
CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый
Коул Э.Б., Лаккараджу П.С., Рампулла Д.М., Моррис А.Дж., Абелев Э., Бокарсли А.Б. Использование одноэлектронного челнока для многоэлектронного восстановления CO 2 до метанола: кинетические, механистические и структурные идеи.J Am Chem Soc. 2010. 132 (33): 11539–51.
PubMed Статья CAS PubMed Central Google ученый
Han ZJ, Kortlever R, Chen HY, Peters JC, Agapie T. CO 2 восстановление, селективное для продуктов C≥2 на поликристаллической меди с добавками N-замещенного пиридиния. ACS Cent Sci.