《選擇性加氫反應的高效金屬納米催化劑研究》是依託中國科學技術大學，由曾傑擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：選擇性加氫反應的高效金屬納米催化劑研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曾傑
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
特定不飽和基團的選擇性加氫反應在化工生產和藥物合成等方面有著廣泛的套用。針對這類反應，催化劑的尺寸、晶面、組分和界面共同影響著加氫底物分子的吸附構型和吸附能，是調控加氫反應活性和選擇性的重要因素。近年來，針對選擇性加氫催化劑的尺寸控制已經達到了較高的水平，也發展出了一些研究該反應機理的方法，但當前的研究還缺乏精細調控催化劑（合金）組分和表界面特徵的有效手段，以及鮮有在原子分子層面針對選擇性加氫反應中間體以及化學鍵生成和斷裂過程的直接觀測證據。在本項目中，我們擬通過分析各種熱力學和動力學參數與納米晶催化劑可控生長之間的關係，發展精細調控催化劑組分和表界面等結構參數的有效手段，深入研究多種不飽和基團共存的選擇性加氫反應關鍵過程與調控機制，凝練出催化劑針對選擇性加氫反應的構效關係，最終篩選出針對硝基、羰基、碳碳雙鍵和芳香環四種基團選擇性加氫的高效催化劑。
結題摘要
特定不飽和基團的選擇性加氫反應在化工生產和藥物合成等方面有著廣泛的套用。項目組圍繞選擇性加氫反應金屬納米催化劑的（合金）組分和表界面特徵調控、原子分子層面上的催化機理探索和加氫反應催化性能最佳化等方面開展研究。藉助可控合成基礎、原位表征技術和理論計算深入地揭示金屬納米晶催化硝基、羰基、碳碳雙鍵等不飽和基團選擇性加氫反應的關鍵過程和調控機制，在原子分子層面上設計和最佳化針對特定不飽和基團選擇性加氫的金屬納米催化劑，並以此最佳化加氫反應的活性和選擇性，最終篩選出針對硝基、羰基、碳碳雙鍵等不飽和基團選擇性加氫的高效催化劑。項目組還針對二氧化碳加氫反應中碳氧雙鍵加氫過程的關鍵調控機制開展研究，實現高選擇性二氧化碳加氫制甲醇。項目執行期間，在《自然·納米技術》、《自然·能源》、《自然·通訊》等國際頂級學術期刊發表研究論文共44篇，申請發明專利34項。
