Au/Co3O4-ZnO催化剂上CO2-三醇羰基化合成三醇碳酸酯
李亚晋, 刘会敏, 马兰, 刘佳雄, 贺德华
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202308005
CO2与丙三醇羰基化合成丙三醇碳酸酯是一项前景广阔的CO2利用途径。尽管该反应可以通过热驱动的催化途径实现,但受热力学平衡的限制。在本研究中,我们开发了xAu/20Co3O4-ZnO系列催化剂,并引入太阳光辐射能量来实现光热协同催化反应,以突破热力学限制。由p型半导体Co3O4和n型半导体ZnO复合而成的Co3O4-ZnO氧化物具有异质结构,而负载于Co3O4-ZnO表面的Au纳米粒子具有局域表面等离子体共振(LSPR)效应。我们研究了xAu/20Co3O4-ZnO的可见光吸收性能、光生电子-空穴对分离效率以及Au添加对xAu/20Co3O4-ZnO催化剂光热协同催化性能的影响。此外,我们还研究了Au掺杂对xAu/20Co3O4-ZnO的体相和表面性质(晶相结构、形貌、比表面积、元素结合能、表面酸碱性、还原行为)的影响。研究结果显示,Au/20Co3O4-ZnO的异质结构有助于吸收可见光并提高电子-空穴对的分离效率。负载于Co3O4-ZnO表面的Au纳米颗粒约为50 nm,Au的加入改变了Zn和Co的电子密度,增强了Co物种的还原性,并增加了Co3O4-ZnO表面的氧空位。此外,Au纳米粒子的LSPR进一步提高了Au/20Co3O4-ZnO的可见光吸收能力,并改善了光生电子-空穴对的分离,从而提高了光热协同催化性能。在优化的条件下(150 ℃、5 MPa、6 h、25 W可见光照射),2%Au/20Co3O4-ZnO表现出良好的光热协同催化性能,丙三醇碳酸酯的产率为6.5%。这项工作有望为合理设计更好的CO2-丙三醇羰基化制丙三醇碳酸酯光热催化剂提供参考。
关键词: CO2利用, 丙三醇羰基化, 丙三醇碳酸酯, 等离子体金属, 光热催化
始于自发,曾经零,渐成大流——国内催化科学史研究概述
李志良
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310101
国内催化史最早的工作可追溯至民国初期的化学史著作,如《化学史通考》已零星述及催化源流,其时尚无专门催化史;之后催化专著或以催化为关键技术的著作得以出版,始常见开篇缕述催化史,如《最新化学工业大全》等。进入新中国时期,随催化学科建制化与石油开发大潮兴起等客观条件形成,催化史研究开始有了独立、专门的工作,张大煜、郭燮贤等老一辈催化专家在此领域做出开拓之功。但也仍多见于化学史、催化科学、涉催化应用技术等专文专著中。近数年来,催化史专著陆续出版,如辛勤的《催化史料》《中国催化名家》等,工作渐多。
关键词: 催化史, 化学史, 硫酸制造, 合成氨技术, 研究概况

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