金属间化合物-金属氧化物异质结构纳米晶的可控合成及其在高效二氧化碳加氢反应中的应用

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51901219
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0106.金属低维与亚稳材料
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The excessive consumption of fossil fuels has caused a worldwide energy crisis, and the CO2 and other greenhouse gases produced by it have brought serious environmental problems. By means of chemical fixation, the hydrogenation of CO2 into high value-added chemicals and fuels is considered as the best way to solve this problem. As CO2 molecules are extremely stable, catalysts are needed to reduce the activation energy of CO2. Therefore, it is the key to seek high-activity and high-selectivity catalysts through reasonable design. In this project, heterostructure nanocrystals of CuM-MO (M=In, Sn, Zn) were selected as the research object, focusing on the phase change of CuM intermetallic compounds and the effect of the CuM center and MO metal oxidation interface on the catalytic activity (current density) of CO2 and the selectivity of products (Faraday current efficiency). Furthermore by means of FTIR, X-ray absorption fine structure spectroscopy (XAFS), ultrahigh resolution accurate in-situ XPS characterization methods, combined with the first principles calculation, from the molecular level atoms in different phase of the study of CO2 stripping absorption on the surface of the catalyst, the chemical bond rupture, and combination, the electron transfer process, clear interface and catalytic performance of the catalyst phase and table structure-activity relationship. The successful implementation of this project will lay a solid foundation for obtaining a commercially available high-efficiency CO2 catalytic conversion catalyst.
石化燃料过度消耗引起了世界范围内的能源危机,产生的CO2等温室气体带来了严重的环境问题。通过化学固定的手段,将 CO2加氢合成高附加值化学品及燃料被认为是解决该问题的最佳途径。由于 CO2分子极其稳定,需要催化剂来降低 CO2转化的活化能,通过合理的设计寻求高活性和高选择性的催化剂是关键所在。本项目选择CuM-MO(M=In, Sn, Zn)异质结构纳米晶为研究对象,重点研究CuM金属间化合物物相变化以及CuM中心与MO金属氧化界面对CO2的催化活性、产物的选择性的影响。此外借助于FTIR、X射线吸收精细结构谱(XAFS)、超高分辨准原位XPS等表征手段,结合第一性原理计算,从原子分子层面上研究CO2在不同物相的催化剂表面的吸脱附、化学键的断裂和结合、电子的转移过程,明确催化剂物相以及表界面与催化性能的构效关系。与本项目的成功实施,为获得商业化可用的高效CO2催化转化催化剂奠定坚实的基础。

结项摘要

Cu/Zn催化剂是CO2加氢催化剂反应中应用最广泛的催化剂,但是对于该类催化剂在反应中真实催化位点的探究,一直是研究的热点和难点。本项目成功构建Cu-Zn/ZnO结构,并通过原位红外、原位XPS等手段,对催化过程中催化剂的价态、反应过程中催化反应中间体的类型等进行了详细的探究,明确了催化剂在反应中的重构过程。并通过理论建模和计算,计算反应路径,明确反应机理,加深了对CO2加氢反应机理的认识,为后续指导CO2加氢催化剂的设计合成提供了方向。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Pd–Pt Tesseracts for the Oxygen Reduction Reaction
用于氧还原反应的 Pd-Pt 超立方体
  • DOI:
    10.1021/jacs.0c12282
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of the American Chemical Society
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    Sheng Chen;Jiankang Zhao;Hongyang Su;Hongliang Li;Huili Wang;Zhenpeng Hu;Jun Bao;Jie Zeng
  • 通讯作者:
    Jie Zeng

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其他文献

Chemical plating activation process for fabric by using supercritical carbon dioxide fluid
超临界二氧化碳流体对织物化学镀活化工艺
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015-03-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭荣辉;严婉祺;兰建武;彭灵慧;陈胜;肖红艳
  • 通讯作者:
    肖红艳
考虑关键故障筛选的电-气互联综合能源系统混合控制方法
  • DOI:
    10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2623
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    电网技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    梅建春;卫志农;张勇;马洲俊;陈胜;孙国强
  • 通讯作者:
    孙国强
基于机会约束规划的电-气互联综合能源系统随机最优潮流
  • DOI:
    10.16081/j.issn.1006-6047.2018.09.018
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    电力自动化设备
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张思德;胡伟;卫志农;孙国强;臧海祥;陈胜
  • 通讯作者:
    陈胜
泥水盾构带压开舱时压力舱内不同泥浆液位下开挖面稳定性分析
  • DOI:
    10.13409/j.cnki.jdpme.2020.02.015
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    防灾减灾工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    俞超杰;陈健;陈胜;闵凡路
  • 通讯作者:
    闵凡路
机组导叶关闭规律对相继甩工况的影响
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1674-8530.17.0100
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    排灌机械工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    储善鹏;张健;陈胜;俞晓东
  • 通讯作者:
    俞晓东

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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