氨基修饰Pd/TiO_2/C复合催化剂的制备及在碱性溶液中对乙醇的催化氧化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用水热法合成二氧化钛纳米片(TiO2),通过3-氨基丙基-三甲氧基硅烷(APTMS)分子对TiO2表面进行氨基修饰后,将其与Vulcan XC-72活性炭复合作为载体,吸附钯前驱体后,再进行液相还原制得Pd/TiO2/C-APTMS复合催化剂.用透射电子显微镜(TEM)、X射线能量色散谱(EDS)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、X射线衍射谱(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征了催化剂的形貌、组成和结构.电化学测试结果表明,与传统液相混合还原制备的Pd/TiO2/C复合催化剂和Pd/C相比,经氨基修饰后的Pd/TiO2/C-APTMS复合催化剂在碱性溶液中对乙醇氧化具有更高的电催化活性和稳定性.

毕赤酵母分泌表达植物病毒蛋白制备自组装纳米催化剂提高催化性能

病毒样颗粒(VLPs)包裹纳米粒子的亚细胞结构仿生设计在催化领域潜力巨大。本文构建了一株基于毕赤酵母(Pichia pastoris)的基因工程菌,用于分泌表达重组豇豆褪绿斑驳病毒衣壳蛋白(CCMV CPs)。通过表达工艺的优化(诱导温度30℃、诱导时间96h、每24h添加终浓度体积分数1.0%的甲醇),可在发酵上清液中直接收获较高产量[(101.4±3.2)mg/L]和较高纯度(>90%)的衣壳蛋白。纯化后的CCMV CPs具有较强的体外自组装性能,能高效封装柠檬酸稳定的钌纳米颗粒(Ru-CA)(封装率约70%),制备具有核壳结构的复合纳米催化剂Ru@VLPs。与非负载型催化剂Ru-CA相比,该催化剂在硝基芳烃包括4-硝基苯酚(4-NP)和3-硝基苯磺酸钠(3-NBS)还原反应中显示出较高的催化活性,表观反应速率常数(k)分别达到约0.14min-1(4-NP还原反应)和0.16min-1(3-NBS还原反应)。经计算,它催化的4-NP还原反应活化能为32kJ/mol,略低于Ru-CA(39kJ/mol)。Ru@VLPs较高的催化性能可归因于CCMV CPs封装Ru-CA后其分散性和稳定性的提高,以及Ru纳米颗粒与衣壳蛋白功能基团(如氨基,—NH2)之间的协同作用。同时表明,Ru@VLPs亦具有较好的回收再利用性能。

氧化铟基纳米催化剂用于二氧化碳选择性加氢的研究进展

二氧化碳选择性加氢反应不仅能减少二氧化碳排放,而且能够制备多种含碳产物,可以作为生产高附加价值化学品与燃料的平台化合物.然而,由于二氧化碳的高化学惰性、碳-碳偶联过程的高能垒和诸多的竞争反应,开发高效的纳米催化剂以促进二氧化碳的活化并转化为多样性的产物显得至关重要.最近,基于氧化铟的纳米催化剂在催化二氧化碳加氢方面受到广泛关注,主要由于其成本低廉,且具有丰富的氧缺陷位点,可有效吸附并活化二氧化碳和氢气.为深入了解反应机理并设计更高性能的潜在纳米催化剂,需对氧化铟基纳米催化剂在二氧化碳加氢方面的研究进展进行总结.本综述首先总结了不同晶型的氧化铟及其与金属氧化物或金属纳米粒子形成的复合催化剂用于催化二氧化碳选择性加氢制备C1产物的性能.随后,探讨了氧化铟与不同类型的沸石的复合物用于催化二氧化碳加氢制备C_(2+)产物的性能.最后,提出了目前氧化铟基纳米催化剂在催化二氧化碳选择性加氢方面存在的挑战和未来的发展方向.希望本文能够为设计具有高活性、高选择性和高稳定性催化二氧化碳加氢的新型氧化铟基纳米催化剂提供一些思路.