金催化选择氧化反应的模型体系研究（1）：单晶表面

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    20973161
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    36.0万
  • 负责人：
    黄伟新
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    B0202.催化化学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

以负载型纳米金为催化剂的催化选择氧化反应是近期发现的有重要应用前景的新催化反应体系，因此在分子水平理解催化选择氧化反应机理具有重要的基础研究意义。本项目拟以多种金单晶表面为模型催化剂，利用现代表面科学研究技术和基于同步辐射的高分辨光电子能谱来研究金催化的选择氧化反应，重点研究：（1）金的晶面对催化选择氧化反应的影响；（2）金表面吸附物种的种类和浓度对催化选择氧化反应选择性的影响；（3）金表面催化选择氧化反应的中间产物。在此基础上理解金催化选择氧化反应机理并总结其规律，为拓展纳米金催化选择氧化反应体系及设计高效选择氧化纳米金催化剂提供思路和理论指导。本项目研究结果预计在物理化学和催化国际主流期刊发表学术论文4-6篇。

结项摘要

研究了Au（997）和Au（110）-（1x2）模型催化剂表面上原子氧的制备及其反应性能。Au(997)表面暴露(111)平台和(111)台阶，表面Au原子的配位数分别为9和7；Au（110）-（1x2）表面暴露7配位、9配位和11配位Au原子。因此以Au(997)表面为模型催化剂可以研究几何结构相同但配位饱和程度不同的Au原子吸附和催化性能；对比Au（997）和Au（110）-（1x2）表面则可以理解配位饱和程度相同但局部几何结构不同的Au原子吸附和催化性能。已取得的主要进展和研究成果如下：(1)研究了NO2在两种表面的吸附和反应，建立了利用多层物理吸附N2O4异构化分解在超高真空条件下在惰性Au模型催化剂表面制备吸附原子氧的可行途径。(2)研究了NO在两种表面的吸附和反应，观察到Au表面低温NO分解生成N2O及其显著的结构敏感性，发现Au表面弱吸附NO物种表现出高的分解反应性能，与理论计算合作说明吸附构型依赖的(NO)2的分解行为是上述实验结果的原因，该结果在分子水平理解了Au催化反应的结构敏感性及低温活性来源。(3)明确了不同O(a)覆盖度下O(a)在Au(997)表面的吸附位，并研究了不同覆盖度O(a)与NO、NO2、CO、CO2、H2O, HCOOH的反应行为。发现Au(997)表面平台和台阶O(a)反应活性与其吸附稳定性成反比；同时发现在O(a)和CO反应体系中，CO2从Au表面的脱附是反应的控制因素之一，这些结果对理解Au表面催化选择氧化反应具有很好的启发作用。上述以Au单晶模型催化剂研究结果初步阐述了Au催化氧化反应中的两个关键几何结构因素：Au原子配位饱和程度以及Au原子局部结构；同时揭示了同一反应物在Au表面吸附不同形成物种之间吸附强度与其反应性能之间的反比关系是是Au催化剂优异低温催化反应性能的原因。此外我们还开展了Au/SiO2负载型催化剂结构-性能关系研究及其它催化表面物理化学探索性研究。截止目前为止，基金项目已发表SCI收录论文8篇，包括1篇J. Catal.、3篇J. Phys.Chem. C、1篇ChemCatChem、1篇Catal. Today、1篇Chem PhysChem、1篇Chin. Sci. Bull.。还有2篇文章分别在Catal. Sci. Technol.和Phys. Chem. Chem. Phys.在线发表。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
利用NO_2的分解在Au(997)表面制备吸附氧原子
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    科学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张玉林;邬宗芳;陈博昊;许令顺;潘海斌;马运生;姜志全;朱俊发;黄伟新
  • 通讯作者：
    黄伟新
Shape-Dependent Reducibility of Cuprous Oxide Nanocrystals
氧化亚铜纳米晶体的形状依赖性还原性
  • DOI：
    10.1021/jp101617z
  • 发表时间：
    2010-04-15
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Bao, Huizhi;Zhang, Wenhua;Huang, Weixin
  • 通讯作者：
    Huang, Weixin
Adsorption and Surface Reaction of NO2 on a Stepped Au(997) Surface: Enhanced Reactivity of Low-Coordinated Au Atoms
NO2 在阶梯状 Au(997) 表面上的吸附和表面反应：低配位 Au 原子的增强反应性
  • DOI：
    10.1021/jp210028y
  • 发表时间：
    2012-01
  • 期刊：
    Journal of Physical Chemistry C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Wu, Zongfang;Ma, Yunsheng;Zhang, Yulin;Xu, Lingshun;Chen, Bohao;Yuan, Qing;Huang, Weixin
  • 通讯作者：
    Huang, Weixin

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智力障碍儿童的词汇训练方法设计及应用
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  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 通讯作者：
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  • 通讯作者：
    黄伟新
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  • 发表时间：
    2014
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    黄伟新

其他文献

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基于Cu基催化剂的CO2还原研究
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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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