来源:Catalysts 发布时间:2022/3/9 17:44:54
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Catalysts:2021年封面故事合集 (一) | MDPI 编辑荐读

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本期小编为您精选了Catalysts期刊2021年的6篇封面文章,主题涉及光催化甲烷重整、TiO2光催化剂、生物催化材料、制氢工艺和三维过渡金属催化剂,希望能为相关领域的学者提供一些新思路。

No.1 hotocatalytic Methane Reforming: Recent Advances

光催化甲烷重整的研究进展

Yohei Cho et al.

https://doi.org/10.3390/catal11010018

封面故事:甲烷重整技术在解决环境和能源问题上拥有巨大潜力。这项技术的重要之处在于:甲烷作为温室气体可以转化为有工业价值的化合物。目前,越来越多的研究集中在甲烷重整的光催化技术上,光催化比黑暗条件下的热催化具有更高的活性。在光催化甲烷重整体系中,对特定产物的反应选择性与热催化体系有所不同。本文讨论了近年来光催化甲烷重整的研究进展,为甲烷重整提供了多种策略和思路。

No.2 Exploitation of Lignocellulose Fiber-Based Biotemplates to Improve the Performance of an Immobilized TiO2 Photocatalyst

木质纤维素基生物模板对固定化TiO2光催化剂性能的改善

Zoilo Gonzalez et al.

https://doi.org/10.3390/catal11020156

封面故事:作者通过胶态处理由TiO2纳米粒子和木质纤维素纳米纤维 (LCNFs) 组成的异质结构,成功地改善了固定化光催化剂的性能。研究发现向配方中加入4wt.%的生物模板以去除液体溶液中100%的甲基橙,可以提高降解率并减少操作时间。将制备光催化涂层 (使用来自天然资源的商业颗粒和模板) 的反应速率常数 (k =0.29–0.45h−1) 与其他通过更复杂的方法制备的纯TiO2材料 (没有复合材料) 进行对比。使用沉积和烧结过程对材料进行优化,可以获得均匀且无裂纹的微观组织,其厚度和质量值可以分别控制在3–12 μm和0.9–5.6 mg之间。另外,微观结构的变化可以通过改变配方悬浮液中LCNF的浓度来实现。这种方法的简便性使其易于在光催化反应器的内表面或膜的光催化层上实施。此外,这种处理策略可用于固定化那些具有较高本征光催化性能的合成半导体。

No.3 TiO2 Photocatalysis for the Transformation of Aromatic Water Pollutants into Fuels

TiO2光催化芳香族水污染物转化为燃料

Osama Al-Madanat et al.

https://doi.org/10.3390/catal11030317

封面故事:经济增长导致全球能源消耗大幅增加,而对传统能源的过度依赖和其造成的环境污染亦是人类面临最严重的威胁之一。多相光催化因可应用于环境修复和太阳能向化学能的转化,现已成为最热门的研究课题之一。由于氢气是一种清洁燃料,且具有在所有燃料中最高的重量总热值,因此分子氢受到了学者们的特别关注。在“光催化重整”中,需要使用合适的电子供体以达到可接受的效率。利用这种氧化半反应可以氧化溶解有机污染物,从而改善水质,而这些污染物可取代其他可能的昂贵电子供体,实现双功能的目的。另外,芳香族化合物在环境中分布广泛,是应用该技术的有吸引力的目标。本文从不同的方面综述了在光催化过程中使用不同晶型的原始二氧化钛作为光催化剂,通过负载不同类型的金属助催化剂 (尤其是铂纳米颗粒) 来提高TiO2的光催化活性。并比较了不同负载方法对此类金属助催化剂的效果。最后,本文介绍了利用二氧化钛基半导体光催化重整芳香族化合物的方法。

No.4 Organizing Multi-Enzyme Systems into Programmable Materials for Biocatalysis

将多酶系统组织成可编程的生物催化材料

Min-Ju Seo et al.

https://doi.org/10.3390/catal11040409

封面故事:酶的研究、蛋白质和反应工程方面的重大进展已经将生物催化转化为一种可行的化学工业规模制造技术。多酶催化成为合成复杂化学物质的新兴领域。然而,同时在一个体外容器内操作多酶是一项挑战,需要新的策略来提高酶级联反应的可操作性,其中最主要的策略是酶的共固定化。本综述将探讨合成生物学和蛋白质工程的发展如何引领用于酶的支架化和区域化生物启发共定位策略。重点将放在基因编码共定位机制作为未来自主自组织生物催化系统平台的应用。这种基因可编程系统可以由细胞工厂或新兴无细胞系统合成。本文将讨论自组装、多功能生物催化材料的挑战与机遇。

No.5 Main Hydrogen Production Processes: An Overview

主要制氢工艺概述

Marco Martino et al.

https://doi.org/10.3390/catal11050547

封面故事:氢气因其特性被很多学者认为是未来理想的能源载体。氢气作为燃料使用可以减少污染 (燃烧氢气只产生水蒸气)。氢气有多种生产来源,包括化石燃料和可再生能源,根据各种不同的生产过程,原料可分为可再生或不可再生能源。为实现碳中和的目标,资源必须是可再生的,生产过程本身也必须使用可再生能源。本文综述了国内外最常用制氢方法的主要特点,主要集中在可再生原料方面,并对去年发表的一系列相关文章进行了系统性的描述。依据所使用的能源类型对生产方法进行分组,并在每个部分的结尾,重点介绍了每个生产方法的优点和局限性。结论比较了所研究的生产过程的主要特征,并在背景中介绍其可能的用途。

No.6 Earth-Abundant 3D Transition Metal Catalysts for Hydroalkoxylation and Hydroamination of Unactivated Alkenes

地球上含量丰富的可用于未活化烯烃的氢烷氧基化和氢胺化的三维过渡金属催化剂

Lou Rocard et al.

https://doi.org/10.3390/catal11060674

封面故事:本篇综述了以锰、铁、钴、镍、铜、锌为原料的三维过渡金属催化剂在未活化烯烃 (包括1,2-和1,3-二烯) 上通过氢烷氧化和氢胺化反应生成C–O和C–N键的研究进展。本文涵盖了2012年至2021年初的相关文献。

Catalysts 期刊介绍

主编:Keith Hohn, Miami University, USA

期刊发表关于催化反应、催化剂制备及应用领域的学术文章。

2020 Impact Factor:4.146

2020 CiteScore:4.5

*TFD:12 Days

*MPT:28 Days

 
 
 
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