纳米片状CuCo2O4的合成及析氧性能研究

调控催化剂形貌和结构,优化表面特性,是提高催化性能的重要策略.通过水热合成铜钴双氢氧化物(CuCo LDH)前驱体,再经高温热解制得交叉连接片状CuCo₂O₄催化剂.该催化剂的粗糙表面和片层间隙有利于电解质的充分扩散吸附;其表面O缺陷能调节相邻金属位点价态,并能提高导电性,适合用于电化学催化.优化元素组成所制备CuCo₂O₄-1具有良好碱性析氧反应(OER)催化活性,在1 mol·L^-1 KOH电解质中,电流密度为100 mA·cm^-2时的过电位(η)为362 mV,OER塔菲尔斜率为112.2 mV·dec^-1,经过50 h的计时电位测试,η保持稳定,也显示出良好催化稳定性。为碱性OER电催化剂的设计提供了可行方案.     

三氯化铝催化合成2-氯-2′,4′-二氟苯乙酮

以无水三氯化铝作催化剂,间二氟苯与氯乙酰氯反应合成2-氯-2′,4′-二氟苯乙酮.通过正交设计对其合成条件进行探讨,筛选出最佳合成条件.反应收率明显提高,可达90%以上.     

氧原子补偿缺陷对Ni3S2(101)晶面析氧反应性能的影响

为深入了解催化剂中晶体缺陷对析氧反应(oxygen evolution reaction, OER)催化性能的影响，运用第一性原理研究S空位对Ni₃S₂(101)晶面的影响，并通过O原子补偿空位提高催化剂的催化活性.计算结果表明：空位的引入有利于OER过程中含氧中间体的吸附，但却严重阻碍了其解吸附，导致催化活性降低；当O原子通过替位掺杂对S空位进行补偿时，可有效改善催化剂活性位点的解吸附能力，使缺陷体系的催化活性得到大幅提高.本文所得结果为设计高效的Ni₃S₂基二维电催化剂提供了参考.     

金属有机骨架衍生的 NiFe2O4/Co9S8复合催化剂的合成及其电催化析氧性能

以金属有机骨架(metal-organic frameworks, MOFs)化合物为前驱体, 通过退火、硫化等后续处理方法成功制备了由 NiFe₂O₄ 纳米棒与 Co₉S₈ 空心球组装而成的杂化纳米结构. 该复合催化剂因具有较大的比表面积以及各组分间强力的协同作用, 在电催化析氧反应(oxygen evolution reaction, OER)中表现出了优异的催化活性. 在 1 mol/L KOH 电解质中, 当电流密度达到 10 mA/cm² 时, 仅需 290 mV 的过电位, 且 Tafel 斜率仅为 63.02 mV/dec. 此外, 1 000 次循环伏安(cyclic voltammetry, CV)测试后仍然具有良好的催化活性, 表明该复合催化剂具有优异的稳定性. 研究成果不仅为设计廉价、高效且稳定的析氧催化剂提供了设计思路, 也为其他新型纳米复合材料的合成和应用奠定了基础.     

OER电催化剂的结构重构及同步辐射研究

探索高性能电化学析氧反应(OER)催化剂是可再生能源储存和转化的关键.OER过程中的结构重构被认为是高活性催化剂的关键,而追踪OER过程中催化剂的动态变化及识别真正的活性位点则具有挑战性.同步辐射技术能够获得材料中具体元素的局域原子配位环境和电子结构信息,特别是原位测试允许在工况下监测表面氧化状态和局部原子结构转变,能...     

玻璃球负载纳米级SO2-4/TiO2固体超强酸催化合成丙酸苄酯

用玻璃球负载纳米级SO2-4/TiO2固体超强酸催化合成丙酸苄酯,对丙酸苄酯的合成条件和催化剂的重复使用效果进行了研究.在最佳反应条件下,丙酸的转化率为97.5%.实验还表明,该催化剂对丙酸和苄醇的酯化反应在重复使用5次后,反应3.0 h时丙酸的转化率变为90.3%,催化产物的气相色谱说明该催化剂选择性好,无副产物生成,是合成丙酸苄酯的良好催化剂,具有较好的应用前景.     

SO2-4/ZrO2催化合成核黄素四丙酸酯的研究

合成了不同种类的SO2 - 4/MxOy型固体超强酸催化剂 ,并考察了各种催化剂对合成核黄素四丙酸酯反应活性的影响 ,发现SO2 - 4/ZrO2 固体超强酸催化剂活性最高 .通过单因子实验 ,探讨了SO2 - 4/ZrO2 的制备条件、催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对酯化反应的影响 ,优化了催化剂制备条件和酯化反应条件 .实验结果表明 :SO2 - 4/ZrO2 固体超强酸催化剂对核黄素四丙酸酯的合成反应具有良好的催化活性 ,具有易分离、不腐蚀设备、可减少环境污染及催化剂能够重复使用等特点 ,因此具有较好的应用前景     

电催化析氧反应过渡金属硫化物催化剂研究进展

析氧反应（oxygen evolution reaction, OER）、析氢反应（hydrogen evolution reaction, HER）和氧还原反应（oxygen reduction reaction, ORR）为电解水、金属-空气电池等能源器件的半反应。其中,OER由于涉及4e^-转移和O-O键的形成而导致反应动力学迟缓和过电势高,因此,开发优异的OER电催化剂能够有效提高能量转换效率。到目前为止,过渡金属硫化物催化剂（transition metal sulfide catalysts, TMSs）被研究人员大量研究和报道,并且取得飞跃发展。介绍在不同电解质中的OER机制,并通过对近几年相关文献的综合归纳,探究TMSs催化剂的组成、导电性、质子传输、缺陷程度、界面化学等多种因素对OER的影响。综述目前过渡金属硫化物电催化剂在OER领域所面临的挑战和研究进展,希望为TMSs的研究者提供借鉴。     

CoFe_2O_4-CNTs纳米复合材料的制备、表征及其电催化析氧性能

为了提高钴铁氧化物CoFe_2O_4的氧析出(OER)电催化活性和电流密度,本研究采用水热法制备钴铁氧化物-碳纳米管纳米复合材料(CoFe_2O_4-CNTs);通过热重分析(TG),得出CNTs的含量为40.2%,并利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对复合材料的晶型结构和形貌进行了表征,结果表明CoFe_2O_4颗粒被均匀的附着在CNTs的表面;在1 mol/L KOH中测试了CoFe_2O_4-CNTs纳米复合材料的电催化OER活性与稳定性,并且与没有加入CNTs的CoFe_2O_4进行了比较,实验结果表明:CNTs的加入能够提高CoFe_2O_4的OER活性和电流密度,在催化剂中起到模板的作用和加速电子传输作用,增加了水分解OER反应的动力学速度。因此,CoFe_2O_4-CNTs纳米复合材料是优良的OER电催化剂,有望用于水分解制备氢气体系和燃料电池中。     

H2SO4改性活性炭催化合成橙花素

以活性炭负载硫酸作为一种新型、便宜且有效的环境友好固体催化剂,催化合成了橙花素.考察了反应时间、无水乙醇用量、催化剂用量对合成工艺的影响,确定了最佳反应条件为n（β-萘酚）∶n（无水乙醇）=1∶8,催化剂用量1.2 g,反应时间5 h,反应温度80℃.在此条件下,橙花素产率为91.8%.     

FeNH4(SO4)2·12H2O催化合成顺丁烯二酸二酯类

以FeNH4(SO4)2·2H2O作催化剂合成了顺丁烯二酸二丁酯、顺丁烯二酸二戊酯、顺丁烯二酸二异戊酯、顺丁烯二酸二辛酯.实验结果表明,此固体催化剂对上述酯的合成催化活性高,反应条件温和,工艺流程简单,产品纯度高,2 h酯化率均可达98%以上.     

KH_2PO_4催化Hantzsch反应合成4H-色烯衍生物(英文)

4H-色烯衍生物作为一种便宜易得的酸性无机盐,可有效催化Hantzsch反应合成4H-色烯衍生物.在优化条件下,4H-色烯衍生物可通过简单的过滤操作直接分离得到,含有催化剂的滤液则可以继续催化该反应,循环催化3次而不失活.这为4H-色烯衍生物的合成提供了一种实用且绿色化程度较高的方法,有潜在的工业化应用前景.     

双分子Salen金属催化剂的研究进展

双分子Salen金属配合物通过双金属活性中心的协同作用能够有效地催化多种化学反应.双金属催化剂拥有2个金属催化中心,可以同时对底物进行活化,从而加快反应速度和提高反应选择性.某些情况下,有些不能发生的新反应通过这种策略也能很好地反应.对双分子Salen金属催化剂的设计原理、最有效的合成方法作了归纳总结,并讨论了其在催化方面的应用.     

2-(1-氢-四唑)-4'-甲基联苯的合成

以三氟甲磺酸锌为催化荆,合成了沙坦类苯.考察了原料配比、催化剂用量、溶剂用量和反应时间等因素对反应收率的影响,通过均匀设计方法优化了合成,使收率提高到91.8%.     

三氯化铝催化合物2—氯—2′，4′—二氟苯乙酮

以无水三氯化铝作催化剂，间二氟苯与氯乙酰氯反应合成2－氯－2′，4′－二氟苯乙酮。通过正交设计对其合成条件进行探讨，筛选出最佳合成条件。反应收率明显提高，可达90％以上。     

4-三氟甲基-2-乙酰甲基吡啶的合成与表征

设计了一种合成4-三氟甲基-2-乙酰甲基吡啶的路线,实现了吡啶环上2,4-位取代基的取代与转化,讨论了反应物料配比、催化剂用量、反应预热温度等条件对反应产率的影响.     

TiO_2/SO_4~(2-)-沸石分子筛催化酯化反应的研究

用固体超强酸TiO2 /SO2 -4 -沸石分子筛催化合成对羟基苯甲酸酯 ,对催化剂的制备条件和酯的合成反应条件进行了研究 .结果表明 ,该催化剂具有较高的活性 ,并具有一定重复使用性 ,是合成对羟基苯甲酸酯的良好催化剂 ,具有较好的应用前景     

SO_4~(2-)/Au-TiO_2催化合成丙二醇单甲醚乙酸酯

采用光还原沉积法制备了SO_4~(2-)/Au-TiO_2催化剂,考察了其在丙二醇单甲醚乙酸酯合成反应中的催化活性。用XRD对催化剂结构进行了表征,结果显示催化剂经过酸化后的晶体结构并没有发生改变,Au颗粒均匀地分散在TiO_2表面。使用SO_4~(2-)/Au-TiO_2催化剂,以合成丙二醇单甲醚乙酸酯为探针反应,研究了反应温度、酸醚物质的量比、催化剂用量对反应平衡转化率的影响。实验结果表明,其最佳反应条件为反应温度413 K,酸醚物质的量比3:1,催化剂用量3%(w)。     

NaH2PO4·2H2O催化下合成酯的研究

首次以磷酸二氢钠作为催化剂合成了乙酸丁酯、己酸异戊酯、乙酸异戊酯、乳酸乙酯、乳酸异戊酯,并对酯化反应中的催化剂用量、醇酸摩尔比、回流时间以及催化剂的重复使用等情况进行了优化探讨,取得了较为满意的效果.     

纳米固体超强酸SO2-4/TiO2催化合成乙酸正丁酯

以无机盐TiCl4为原料,采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥技术制备出纳米固体超强酸SO2-4/TiO2,并以其为催化剂,冰乙酸和正丁醇为原料合成乙酸正丁酯,考察反应条件对酯化率的影响.结果表明,在催化剂用量为2.0%时,酯化反应的最佳条件为n醇∶n酸=11.3,反应温度为110～115 ℃时反应2 h,酯化率达95%以上.催化剂可重复使用.