2024年11月28日,中国颗粒学会联合分析测试百科网计划组织第二届【多孔材料合成、表征及应用前沿技术】网络研讨会顺利召开,本届研讨会通过中国颗粒学会、分析测试百科网进行直播,来自全国高校科研院所、企事业单位、第三方检测从事多孔材料领域的专家学者累计3000余人次参会。
第二届【多孔材料合成、表征及应用前沿技术】网络研讨会由清华大学 陈晓老师主持,报告邀请到华东师范大学 徐浩教授、中国科学院大连化学物理研究所 徐舒涛研究员、上海科技大学 王竹君教授、厦门大学化学化工学院 成康教授纷纷带来精彩报告,主题涉及多孔材料的合成机理研究、活性位点优化、反应机制探索以及多孔材料结构调控、性能优化、应用拓展等热点问题。
徐浩 华东师范大学 教授
报告题目:分子筛的设计合成与催化应用
新型催化材料的创制是驱动能源与化工过程技术革新的关键。定向、可控地设计合成新型催化材料、构筑催化中心,阐明催化剂的构效关系,揭示催化反应实质是催化领域的挑战性课题,其研究兼具理论学术意义和实际应用价值。徐浩教授课题组工作集中在新型分子筛催化材料的结构、孔道、形貌与催化中心的可控构筑,创制新型分子筛催化剂,开发更加绿色、高效的原子经济新催化过程,实现大宗化学品生产工艺的革新升级。
徐舒涛 中国科学院大连化学物理研究所 研究员
报告题目:原位固体核磁共振技术在分子筛催化中的应用
分子筛具有独特的孔道结构和可调节的酸性在化学工业应用特别是工业催化中发挥着重要的作用。如何在分子尺度理解分子筛的酸性质、吸附-扩散性质以及反应机理等关键科学问题将有助于优化分子筛催化剂的合成策略和反应工艺。原位固体核磁共振技术在分子筛催化反应基础研究中发挥了重要的作用,从原子/分子尺度提供催化剂的结构、酸性、扩散以及反应机理等信息。本次报告主要汇报研究团队近年来利用原位固体核磁共振技术在甲醇制烯烃(MTO)反应的基础研究工作,涉及分子筛的酸性质、吸附-扩散性质、骨架水热稳定性以及催化反应机理等内容。
报告题目:Observing while it happens: CVD growth of graphene inside a scanning electron microscope
根据直接观察数据提出了一种辅助自组装扭曲层石墨烯的合理机制,该过程能够无缝集成到传统的化学气相沉积 (CVD) 生长方法中,可类比于折纸和剪纸的巧妙技艺。具体而言,该方法包括在单层石墨烯中有意引发皱纹的形成,随后这些皱纹经历复杂的折叠、撕裂及后续的增层生长。此方法的一大特点是生成相互缠绕的石墨烯螺旋结构,并通过这一过程将一维 (1D) 皱纹的固有手性角转化为二维 (2D) 扭转角,同时在三维 (3D) 超晶格中插入层。通过结合种子生长和基板工程等技术,可以精确形成具有预定义扭转角的分层堆叠结构。该基本原理不仅稳健且普遍适用,能够扩展至其他可折叠的二维材料。这一方法有望推动微型电子元件的制造,包括电容器、电阻器、电感器和超导体。
成康 厦门大学化学化工学院 教授
报告题目:用于烷烃转化Pt-分子筛双功能催化剂的表征与应用
由贵金属和沸石分子筛组成的复合催化剂在烷烃加氢裂解、异构、脱氢等工业催化反应中起着重要作用。复合催化剂的性能取决于许多参数,如孔径、酸性质、金属负载量、落位等。针对烷烃异构化反应,成康教授课题组发现控制Pt纳米粒子与酸性位之间距离,可有效控制催化性能,纳米尺度的距离可显著提高异构烷烃选择性并降低贵金属Pt用量。针对低碳烷烃脱氢反应,成康教授课题组近期发展了新型RhInx@Silicalite-1催化剂:单原子Rh位于Silicalite-1分子筛孔内,In物种通过与分子筛硅羟基作用自发迁移至孔道中形成分子筛限域RhInx活性中心。以纯丙烷为反应原料,催化剂在工业反应条件下连续稳定运行5800小时,活性和选择性均保持稳定,寿命较现有商业催化剂高1-2个数量级。
本届研讨会还得到了国仪量子(合肥)技术有限公司和理化联科(北京)仪器科技有限公司的赞助支持,分别介绍了比表面及孔径分析仪、物理吸附分析仪在多孔材料表征中的具体应用进展。
丁陈蔓 国仪量子(合肥)技术有限公司 应用工程师
报告题目:气体吸附技术在多孔材料表征中的应用
气体吸附技术是材料表面物性表征的重要方法之一,基于吸附分析可以对多孔材料的性能指标如比表面积、孔径分布、孔容和孔隙率等参数信息进行表征,进而能对多孔材料的吸附、催化等性能进行基础的评估。随着固态储氢技术的发展,如何更好地分析多孔储氢材料特性以及储氢性能变化规律成为多孔储氢材料研发过程中的一个关键步骤。通过不同多孔材料的实际应用案例,能够清楚地了解该技术在不同材料表面物性表征的方法及适用性,同时气体吸附技术在催化、存储、吸附、环保等领域得到广泛的应用。
杨娇娇 理化联科(北京)仪器科技有限公司 应用经理
报告题目:多孔材料的孔径表征及对仪器的要求
杨经理报告中重点介绍了多孔材料的孔径表征基础概念和孔径与比表面积表征对仪器的不同需求。
微孔仪器需要达到的硬件要求包括仪器的真空度、内部密封度、仪器压力传感器的精度、仪器内部的恒温系统。常规的机械泵能测试到的极限压力大概在10-2Pa,用在吸附仪上,管路有长度,保持仪器内密封完好的情况下抽仪器内真空甚至达不到10-2Pa,也就是对于N2吸附而言,相对压力达不到10-7;所以机械泵对于0.7nm以下的孔的测量存在困难。那么保持仪器的真空度需要更高速的分子泵乃至离子泵。可以在保持高真空的情况下,加速微孔吸附的测试时间。除此之外,需要对当下的压力进行准确的测量,需要对压力传感器有较高的要求。
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