新技术开发
2020-03-01
近日,大连化物所合成了一种兼具高活性以及高稳定性的纳米金催化剂;美国化学会宣布向SciFinder-n 添加突破性的逆合成功能;浙大经过3 年努力攻克甲烷高效变甲醇难题;美国一研究团队开发出一种基于氨:铵盐溶剂的预处理工艺,可以更快速地溶解植物纤维。
大化所研发兼具高活性及高稳定性的纳米金催化剂
近日,大连化物所研究员团队、乔波涛研究员团队与燕山大学团队合作,合成了一种兼具高活性以及高稳定性的纳米金催化剂,为新型高稳定高活性纳米金催化剂的开发提供了新思路。
纳米金催化剂是指以纳米金为催化活性组分的催化剂,其催化反应活性跟金颗粒的尺寸密切相关。当金颗粒尺寸小于5 nm 时,纳米金催化剂能够展现出优异的催化反应活性。该研究团队选择氯金酸作为金源、正硅酸乙酯作为硅源,即金和硅的前驱体。在碱性条件下,通过共同沉淀的方式将金和硅前驱体一步沉积到氧化钛载体表面,通过高温焙烧,得到氧化硅修饰的纳米金催化剂。实验和理论计算表明,氧化硅的包裹不仅可以抑制金颗粒的长大,同时薄层氧化硅与金颗粒形成的丰富的金-氧-硅键,可以促进一氧化碳氧化反应过程中氧气的吸附和活化,使催化剂具有极高的催化反应活性。
美开发快速溶解植物纤维新工艺
近日,美国一研究团队开发出一种基于氨·铵盐溶剂的预处理工艺,可以更快速地溶解植物纤维,从而大大降低利用植物生产生物燃料的成本。秸秆、柳枝和树叶等植物废料中,具有紧密堆积的结晶纤维素,这种纤维素很难被酶或微生物分解,让植物性物质转化为生物燃料或生化物质变得更困难。在过去的100 多年里,科学家研究出了几种可以分解纤维素结晶的溶剂,但这些溶剂要么十分昂贵,且需要在极端压力或温度下才有效。
此次,由罗格斯大学、密歇根州立大学和橡树岭国家实验室等机构的研究小组开发出基于氨·铵盐溶剂的新工艺,可以将纤维素结晶快速溶解,并最终在接近正常环境条件下生产出无定形的纤维素。这种再生无定形纤维素经水解可转化为可溶性糖,所需的纤维素分解酶用量要比天然纤维素结晶变体I 少约50 倍。
浙大攻克甲烷高效变甲醇难题
近日,浙江大学研究团队经过3 年多的集中攻关,采用多相催化剂体系在70℃的温和条件下将甲烷高效率转化为甲醇,转化率为17.3%,甲醇选择性达到92%,为当前的最高水平。
浙江大学研究团队用长链烷烃来做分子围栏,使亲水的过氧化氢被围在了催化剂里,无法扩散出去。氢气、氧气和甲烷依然能够进入反应区,同时甲醇生成后不会和甲烷发生竞争反应。就层“分子围栏”可将双氧水的富集浓度提升至10 000 倍,让甲烷氧化反应加快进行。
而在催化剂的设计上,研究人员用沸石分子筛紧紧地裹住金属纳米颗粒催化中心,从而把金属催化中心稳固在当中。科研人员将催化活性纳米颗粒嵌入沸石分子筛,让催化剂更加稳定,从而可以将效率发挥到最大。除了高效外,这个催化剂在制备中也更绿色,不会产生污染。
SciFinder-n 推出预测逆合成新功能
近日,美国化学会旗下的化学文摘社CAS 宣布向SciFinder-n添加突破性的逆合成功能。这是一款计算机辅助合成设计CASD的解决方案,采用AI 技术,并结合了CAS 编制的反应内容合集,以及约翰威立出版公司的化学合成软件ChemPlanner 来找出已知和新型化合物的预测逆合成路线。”
SciFinder-n 逆合成设计功能使用先进的逆合成引擎来构建得到目标化合物的路线,包括CAS 内容合集里1.21 亿条反应的实验和预测反应步骤。CAS 内容融合过去110 多年整理出来的科学研究数据,在全球覆盖广泛。SciFinder-n 所提供的动态、交互式的方案让化学家可以轻松查看替代反应步骤,用直观的方法来激发他们的新思路、评估替代合成策略并比较战术方法。