二元过渡金属合金催化剂表面特性的理论研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11047026
  • 项目类别：
    专项基金项目
  • 资助金额：
    15.0万
  • 负责人：
    马淑红
  • 依托单位：
    河南师范大学
  • 学科分类：
    A25.基础物理
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

化工行业常用过渡金属作为催化剂，其催化性能（活性、寿命及稳定性）受杂质原子和分子表面吸附作用而改变，给相关行业带来严重的负面影响；由二元或多元金属(贵金属-过渡金属、过渡金属-过渡金属等)形成一系列数目庞大的合金，理论上具有非常优异、可控的催化性能，是最有希望替代(或部分替代)目前工业催化领域用量巨大的贵金属催化剂的选择。基于第一性原理密度泛函理论，对杂质硫原子和CO等分子在过渡金属表面掺杂不同金属形成的表面合金催化剂吸附性质进行计算。对比研究不同掺杂金属、不同组分表面合金吸附性质结果，并与单一过渡金属表面吸附性质进行比较；阐述不同表面吸附体系的相互作用机理，对比分析不同金属表面合金性质和探寻其规律，为工业上常用催化剂的改进研究提供理论依据。

结项摘要

采用密度泛函理论的第一性原理计算方法，理论上预测了费-托合成中金属钴基催化剂和燃料电池中铂基催化剂合金化催化改性的途径等。基于计算结果分析，在以下方面获得了重要的研究成果：.1．对比研究了钴基催化剂表面替代掺杂贵金属Pd、Pt形成的二元表面合金上S原子的吸附性质，预测出抗硫中毒性能较好的Pt-Co合金化途径。.2. 结合实验结果，理论上阐明了金属钴表面与氧原子相互作用过程及其表面氧化的微观机理，为钴基催化剂水氧化过程的研究奠定良好基础。.3. 密切联系实验结果和核-壳结构的金属纳米粒子催化剂的研究热点，分别从原子和电子结构方面对比研究了核-壳结构Ni@Pt和Cu@Pt纳米粒子上催化氧还原特性，理论上阐明了它们是氧还原反应中比单一金属Pt-基催化剂更好的催化剂，并验证了实验结果。.4. 基于三元半导体CuXTe2（X=Al，Ga，In）的电学和光学特性的对比研究，理论上预测了CuXTe2（X=Al，Ga，In）具有较强的太阳光吸收能力和高光导电性，有希望作为光伏材料；通过碳化物陶瓷合金Cr2（AlxGe1-x）C体系的原子结构、力学、电学和光学特性的对比研究，发现Cr2（AlxGe1-x）C（x <0.5）合金具有较好的延展可塑性，而Cr2（AlxGe1-x）C（x > 0.5）合金的脆性较大，并且这些合金化合物可以作为镀膜材料。.这些工作为探讨金属催化剂的“构-效”关系并为其催化改性设计和研究提供理论依据。本项目共发表论文19篇,其中SCI期刊论文13篇，培养硕士生3名.

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Effect of Pd and Pt metal on sulfur adsorption on Co(0001) by surface alloying
Pd和Pt金属对Co(0001)表面合金化硫吸附的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Eur. Phys. J. B
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马淑红
  • 通讯作者：
    马淑红
氧原子在不同过渡金属表面吸附性质的比较研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    原子与分子物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    焦照勇;郭永亮;马淑红;张现周
  • 通讯作者：
    张现周
Sulphur overlayers on Ir(100) and its effect on the adsorption of CO: a DFT study
Ir(100) 上的硫覆盖层及其对 CO 吸附的影响：DFT 研究
  • DOI：
    10.1140/epjb/e2011-20404-7
  • 发表时间：
    2011-10
  • 期刊：
    European Physical Journal B
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Ma, S. H.;Jiao, Z. Y.;Dai, X. Q.;Yang, Z. X.
  • 通讯作者：
    Yang, Z. X.
A comparison of the electronic and optical properties of zinc-blende, rocksalt and wurtzite AlN: A DFT study
闪锌矿、岩盐和纤锌矿 AlN 的电子和光学性质的比较：DFT 研究
  • DOI：
    10.1016/j.solidstatesciences.2010.11.030
  • 发表时间：
    2011-02
  • 期刊：
    Solid State Sciences
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Jiao, Zhao-Yong;Ma, Shu-Hong;Yang, Ji-Fei
  • 通讯作者：
    Yang, Ji-Fei
碱金属原子对CO分子吸附性能影响的机理研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    河南师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王天兴;马淑红
  • 通讯作者：
    马淑红

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其他文献

中韩生态旅游发展的对比分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    林业调查规划
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马淑红;鲁小波
  • 通讯作者：
    鲁小波
K2MgF4:Mn2+体系局域结构的理论研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    河南师范大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张现周;马淑红;焦照勇
  • 通讯作者：
    焦照勇
宽带隙半导体CdAl2S4电子结构、弹性和光学性质的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    原子与分子物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张丽丽;马淑红;焦照勇
  • 通讯作者：
    焦照勇

其他文献

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马淑红的其他基金

钴基催化剂的水氧化机理及其改性的理论研究
  • 批准号：
    11304085
  • 批准年份：
    2013
  • 资助金额：
    25.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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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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