MOF衍生的高选择性加氢芳香硝基化合物的石墨碳包覆镍催化剂

针对芳香硝基化合物的催化选择性加氢反应，开发可替代贵金属催化剂的低成本、高效非贵金属催化剂，对于芳香胺类化合物的绿色生产具有重要意义。利用简易、可规模化的制备方法，以镍—2,5-吡啶二羧酸金属有机框架为前驱体，热解制备了氮掺杂石墨碳包覆镍纳米催化材料（Ni@CN）。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、元素分析、N2吸脱附等检测手段对Ni@CN的物化性质进行了表征，并对其催化性能进行了评价。结果表明，Ni@CN可在温和条件下（85℃，1.0 MPa H2)高效加氢含取代官能团的芳香硝基化合物生成对应的芳香胺类化合物。对比试验表明，镍纳米颗粒是Ni@CN的加氢活性中心，而石墨碳壳的存在有利于优先吸附硝基官能团。此外，进一步考察了Ni@CN的循环使用性能以及抗硫化物中毒的特性。     

纳米碳材料催化乙苯脱氢制苯乙烯的研究进展

乙苯脱氢制苯乙烯是工业上十分重要的反应。以纳米碳材料为催化剂,催化乙苯脱氢制苯乙烯是纳米碳材料领域近年来的研究热点之一。相比于传统的金属氧化物催化剂,纳米碳材料既可以在较低温度下高活性地催化乙苯氧化脱氢,也可以高选择性地催化乙苯直接脱氢,且反应过程中无需通入水蒸气,极大地提高了能源利用效率,具有较大的发展潜力。综述了近年来纳米碳材料催化乙苯脱氢制苯乙烯的研究进展,主要包括纳米碳材料的结构和表面化学性质、纳米碳催化剂的研究进展、催化乙苯脱氢反应机理等方面,同时总结了该领域存在的挑战并对前景进行了展望。     

非贵金属单原子催化剂的研究进展

单原子催化剂最大限度地提高金属利用率,提升催化剂的性能,并促进对多相催化的过程与机理的认识向原子级别层面深入。近年来非贵金属单原子催化剂发展迅猛,在某些特定反应中已达到媲美甚至超越贵金属催化的性能,为贵金属催化剂的替代提供了新的可能,表现出了极大的应用前景。综述了近年来非贵金属单原子催化剂的制备、表征方法及其在电催化、加氢及脱氢反应、液相氧化反应、光催化还原CO2等领域的应用研究进展,同时展望了非金属单原子催化剂的发展趋势。     

碳包覆镍纳米复合材料在锂硫电池正极中的应用

锂硫电池有望成为下一代高能量密度储能设备。近年来,“电催化”的概念被引入锂硫电池领域中,一些过渡金属被证明可以催化含硫物质的电化学转化反应。本工作中,比表面积为146 m2/g的碳包覆镍纳米材料对于硫正极的电化学反应具有电催化作用。加入碳包覆镍材料后,Ni@C/G-S电池获得了比G-S电池更好的电化学性能。在此基础上,通过对碳包覆镍的碳壳表面进行化学改性,进一步提高了锂硫电池的可逆比容量和循环稳定性。此外,本文详细研究了碳壳不同元素掺杂对锂硫电池性能的影响。N-Ni@C-G/S电池在0.2 C、0.5 C和1.0 C倍率下实现了更高的比容量,分别为1229 mAh/g、927 mAh/g和830 mAh/g;而B-Ni@C-G/S电池具有最好的循环稳定性。