本报讯 (记者 翁国娟) 记者昨日从浙江省科技厅获悉,浙江大学—新和成研发中心王勇率领课题组,利用葡萄糖作为碳源,通过水热碳化的方法,制备出性能优异的含氮纳米炭小球作为载体的高效催化剂,在一定程度上实现了多相催化剂均相化,极大地加快了反应速率。该成果日前发表在国际权威化学期刊《德国应用化学》杂志上,引起工业界广泛关注。
催化技术是现代化学工业的基石,开发高效的多相催化剂是实现化工清洁生产的基本途径。工业生产中的催化过程大多属于多相催化。和均相催化相比,多相催化具有许多优点,如催化剂和反应液容易分离等,但是其催化活性往往远低于均相催化剂。如何使多相催化剂均相化,提高多相催化剂的催化活性是化学工业面临的一大难题。针对这一难题,浙江大学—新和成研发中心王勇等科研人员,在浙江省科技厅重点科技创新团队等项目的资助下,于2012年成立了课题组进行专项研究。
近年来炭材料的功能化为多相催化剂的设计提供了新思路,水热法是制备多孔炭基材料的新方法。用水热法制备的炭小球直径一般在200nm~10μm,作为催化剂或者催化剂载体时,炭材料的颗粒越小,催化剂与反应物分子接触的表面积就越大,催化效率也更理想。但是制备形貌可调的、尺寸小于100nm的纳米炭小球是水热法制备炭基材料中的难点。
课题组在研究中探索出一条新的多孔炭基材料合成路线与方法,他们以聚离子液体作为结构调控剂,结合水热法,制备得到的炭小球直径在50nm左右,解决了用水热法难以制备形貌可控炭小球纳米材料(<100nm)的难题。此后王勇率领课题组尝试以含氮纳米炭小球作为载体,负载纳米钯(Pd)颗粒作为催化氧化的高效催化剂,用空气作为廉价氧化剂,实现了温和条件下C-H和O-H键的高效催化氧化。
来源:中国化工报