催化学报

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第40卷第s1期目次

2019, 40 (s1): 0-0.

摘要 ( 21 )

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国家自然科学基金委员会催化与表界面化学学科前沿与发展战略研讨报告

催化与表界面化学学科前沿与发展战略研讨会专家组

2019, 40 (s1): 1-5.

摘要 ( 194 ) [Full Text(HTML)] ()

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催化与表界面化学是国家自然科学基金资助下的关键基础性学科之一，在基础研究和学科发展中发挥着重要作用.为进一步落实习近平关于科技创新的重要思想，国家自然科学基金委员会化学部于2018年10月28-30日在大连举行了“催化与表界面化学学科前沿与发展战略研讨会”.会议围绕学科前沿、发展现状、卡脖子技术问题后的关键基础科学问题及其应对之策，人才培养、学科融合以及未来鼓励发展的前沿导向研究课题等主题展开深入系统研讨，并对学科发展和未来重点发展方向等提出了意见和建议.

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国家自然科学基金2018年度“催化与表界面化学”项目评审工作总结

雷惊雷, 赵宋焘, 邓卫平, 高飞雪

2019, 40 (s1): 6-10.

摘要 ( 77 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(348KB) ( 179 )

2017年底国家自然科学基金委化学科学部对化学学科进行了重组，并对化学科学部的申请代码进行了更新.本文在简要介绍新申请代码“B02催化与表界面化学”资助范围基础上，总结了2018年度该代码下的各种类型项目（杰出青年基金、优秀青年科学基金、重点项目、面上项目、青年科学基金及地区科学基金）的申请和资助情况，分析了近年来国家自然科学基金项目申请和评审过程的变化趋势，并对如何准备申请书提出了建议.

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扫描隧道显微术应用于表界面电催化过程的研究进展

王翔, 王栋, 万立骏

2019, 40 (s1): 11-16.

摘要 ( 78 ) [Full Text(HTML)] ()

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电化学能源技术的发展对解决能源环境问题有着重要的意义.从原子或分子的尺度上研究电极表面电催化反应的相关过程将有助于了解反应的机理，进而指导高效稳定的电催化剂的设计.本文主要结合近年来国内外的相关工作，综述了利用扫描隧道显微术研究表界面电催化过程的有关进展，包括表面吸附、表面扩散、底物结合等非反应过程以及催化剂结构变化、对比度转化、活性位点分辨等反应过程的研究.同时分析了制约领域发展的关键科学问题并展望了未来的发展方向.

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纳米限域有序组装反应

刘士杰, 张锡奇, 江雷

2019, 40 (s1): 17-25.

摘要 ( 89 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(1791KB) ( 146 )

由于纳米限域效应，不同维度下纳米限域化学反应通常表现出优异的反应性能，然而纳米限域增强反应性能的本质机理尚不明确.本文首先给出纳米限域化学反应以及纳米限域预组装反应的观点；然后讨论生物和人工纳米通道中物质的超快输运现象，并介绍量子限域超流体概念.受生命体中程序化组装反应的启发，本文将量子限域超流体概念和前线分子轨道理论相结合，提出有序组装反应的新概念，用于理解高效纳米限域化学反应的本质机理.最后，对纳米限域有序组装反应的未来发展做出展望.

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绿色合成:制备沸石分子筛催化材料的新路线

肖丰收

2019, 40 (s1): 26-29.

摘要 ( 109 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(694KB) ( 198 )

沸石分子筛广泛应用于石油化工以及精细化学品生产的过程中，它们一般都是通过水热合成路线制备的，该路线使用了大量的水作为溶剂，有时还需加入有机模板剂，从而导致了大量的废水与废气的排放.为了解决这些问题，我们发展了沸石的绿色合成路线，包括无有机模板的沸石晶种导向合成、无溶剂沸石合成、低成本有机模板合成、无锗合成等，这为将来沸石分子筛的可持续工业生产提供了可能，其中无有机模板合成富铝的Beta沸石已经成功地在BASF公司工业化生产.

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催化研究中固体NMR谱学方法的现状与展望

徐君, 王强, 邓风

2019, 40 (s1): 30-35.

摘要 ( 72 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(366KB) ( 165 )

核磁共振谱学属于涉及物理、化学、材料等领域的综合交叉学科.固体核磁共振技术在多相催化研究中发挥了重要作用，为其中许多重要科学问题的解决提供了强有力的研究手段.目前，多相催化体系正向着复杂化和系统化发展，这给固体核磁共振技术的应用带来挑战，同时也产生了新的发展机遇.本文介绍了固体核磁共振在多相催化研究领域中的国际前沿与发展趋势，总结了当前制约固体核磁共振技术发展的关键科学问题，并分析了我国研究现状与研究特色以及研究队伍状况.通过与国际研究水平的比较，提出了我国固体核磁共振发展所面临的“卡脖子”的问题.最后阐述了未来固体核磁共振方法与技术的重点发展方向.

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润滑科学研究的几个前沿方向

麻拴红, 蔡美荣, 周峰

2019, 40 (s1): 36-42.

摘要 ( 160 ) [Full Text(HTML)] ()

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简要概述了润滑学科领域中的几个主要研究方向，即仿生亲水润滑、仿生润滑减阻、固体润滑材料和液体润滑材料，对于国际研究前沿、国内研究现状、存在的问题以及未来发展趋势进行了归纳和总结.提出了未来几个领域重点研究的内容：（1）研究界面水化和润滑关系及其调控规律，通过层状、梯度和软硬复合等创新设计思路，发展同时具有高承载、低摩擦以及抗磨损特性的仿生亲水润滑界面材料，研发适用于高端植介入生物医疗器械表面的水润滑涂层技术；（2）研究界面润湿与减阻关系及其调控规律，通过表面结构和组分的仿生设计，发展超疏水表面气膜稳定封存技术和超亲水表面弹性减阻技术，实现紊流状态下的高效减阻；（3）将超分子组装理念用于新型液体润滑材料设计，研究其作用机理，通过分子结构的精准设计和制备技术，开发具有抗辐照、耐老化、防爬移、抗腐蚀、绿色环保特征的新型液体润滑剂；（4）通过层状、软硬复合、多组分复配、梯度和原位修复等表界面物理化学新理念，发展具有优异减摩、抗磨、长寿命、抗辐照、抗腐蚀、耐应变以及宽温域适应特征的固体润滑材料.

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羰基化学与精细化学品催化合成

石峰, 夏春谷

2019, 40 (s1): 43-50.

摘要 ( 112 ) [Full Text(HTML)] ()

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羰基化学涉及到含羰分子的构建与转化.基于羰基构建与转化的精细化学品催化合成在化学化工领域占有重要地位，是精细化学品清洁、高效合成的重要手段.本文以中科院兰州化物所羰基合成与选择氧化国家重点实验室研究工作为基础，结合领域内其他团队的工作，较为系统地介绍羰基化学与精细化学品催化合成领域的进展，最后基于自身对该领域的理解，对其发展方向和前沿做出了展望.

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杂原子分子筛选择性催化氧化体系研究新进展

徐浩, 吴鹏

2019, 40 (s1): 51-56.

摘要 ( 78 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(2909KB) ( 139 )

杂原子分子筛选择氧化催化在含氧化学品和精细化学品的环境友好合成领域具有广泛的应用前景，正逐步改观传统催化氧化的落后面貌.然而，传统的杂原子分子筛存在着孔径小、扩散限制严重，合成过程复杂、耗时长等缺点.为了解决这些问题，研发了一系列结构新颖的大孔型杂原子分子筛，有效缓解了扩散限制，提高了催化效率；提出了多个合成杂原子分子筛的新策略，提高了合成效率和骨架杂原子活性中心含量.同时通过致力于杂原子催化中心微环境的修饰以及环境友好选择性催化氧化新体系的构筑，为环境友好选择性催化过程的发展提供了技术支撑.

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温和条件下氨的高效合成

郭建平, 鄢俊敏, 张礼知, 陈萍

2019, 40 (s1): 57-63.

摘要 ( 166 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(765KB) ( 273 )

合成氨工业关乎粮食生产、能源安全和环境保护，在国民经济中占有非常重要的地位.而建立在Haber-Bosch工艺基础上的合成氨工业是一个高能耗、高碳排放过程.随着对可持续发展和节能减排的迫切需求，传统合成氨工业的转型升级势在必行.针对这一重大社会需求，基于可再生能源的“绿色”合成氨新技术、新工艺正成为研发重点与热点.近年来，研究人员在多相催化、电/光催化、化学链合成氨等领域取得了诸多进展，提出了许多新的思路，为这一极具挑战性的研究课题注入了新的活力.本文就这些领域的研究现状及面临的挑战进行了分析，并简要介绍了国内外最新研究进展.

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环境催化研究的现状与未来发展方向

赵震, 于学华

2019, 40 (s1): 64-74.

摘要 ( 401 ) [Full Text(HTML)] ()

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环境污染问题是21世纪人类所面临的重大挑战之一，环境污染的治理已经成为一个迫在眉睫和极具挑战性的任务.环境催化技术被认为是解决目前面临的重大环境污染问题最有效的手段之一.本文主要从不同污染物催化净化的角度总结了近年来环境催化的发展现状；并探讨了环境催化研究领域目前所面临的挑战、提出了其未来的发展方向；最后，对环境催化的应用前景进行了展望.

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原位表征技术在异相催化中的应用

卢发贵, 刘晰, 崔义, 陈立桅

2019, 40 (s1): 75-89.

摘要 ( 135 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(3231KB) ( 257 )

随着催化科学的发展，如何发展新的表征技术与方法学，使之能够探测在真实化学环境下与催化性能有关的催化剂的物理化学性质，理解作为催化中心的催化活性位的构效关系，对于发展催化理论和促进产业发展都具有至关重要的意义.围绕目前异相催化发展中所关注的纳米制备和复杂表界面问题，我们针对性地探讨了原位透射电子显微镜和原位X射线光谱技术在现代异相催化领域的应用以及在基础研究中所取得的突破性成果，这些例子显示了先进的原位技术在理解催化剂构效关系和设计新型高效催化剂上的重要作用，未来会成为催化化学，甚至是物质科学研究不可或缺的手段.

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电极条件下简单化学反应的理论计算模拟

方亚辉, 刘智攀

2019, 40 (s1): 90-97.

摘要 ( 192 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(2355KB) ( 200 )

电化学理论，经过百多年的发展，从Gouy-Chapman-Stern（GCS）双电层，Tafel动力学，经典的Marcus电子传递理论到今天的量子力学计算，使得固液界面的微观机制认识取得了长足发展.本文总结了最近十几年第一性原理方法对于电化学的理论计算模拟，包括简单的热力学方法，高效率的周期性均匀介质溶剂化模型（DFT/CM-MPB）以及量子力学的分子动力学模拟等.这些理论模型从原子水平阐释了电化学固/液界面的热力学性质，电荷传递的动力学本质以及电流~电势曲线，并列举了理论方法对于重要电化学反应（水解离）的应用实例.理论计算结果已经对于一些经典的固/液界面体系及相应反应机理的理解起到了重要推动作用，然而对于强极化条件下复杂固/液界面体系，还需进一步发展更实用及高效的理论和模拟方法.

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光谱学与新材料:量子点光谱学的关键科学问题

秦海燕, 彭笑刚

2019, 40 (s1): 98-103.

摘要 ( 358 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(1196KB) ( 420 )

本文聚焦于胶体量子点光谱学的发展现状与关键问题.量子点作为一种潜在的光学和光电材料，光谱学研究不但是理解其性能的必要手段，而且直接决定了其领域的发展.胶体量子点的实例告诉我们，物理化学—特别是光谱学—在新材料的发展过程中能够扮演画龙点睛的角色.

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表面化学中的核量子效应

郭静, 江颖

2019, 40 (s1): 104-110.

摘要 ( 302 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(4262KB) ( 214 )

原子核的量子效应主要源于量子隧穿和量子涨落（零点运动），广泛存在于氢键相互作用体系和原子核质量较小的轻元素体系.其中，氢原子的核量子效应在室温下就非常显著，存在于诸多化学反应中，然而非常缺乏原子尺度上的理解和认识，尤其对于表/界面体系.本文将首先概述核量子效应的起因和影响；然后介绍核量子效应研究的传统谱学和衍射技术以及新兴的基于扫描探针显微镜的高分辨成像和谱学技术，及其在表面水体系中核量子效应研究的最新研究进展；进一步总结表面催化反应中的核量子效应以及其他轻元素体系的量子隧穿效应；最后对表面化学中的核量子效应的研究所面临的问题和挑战以及未来发展方向进行评述和展望.

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基于可再生燃料实现高密度电化学储能

夏兰, 陈政

2019, 40 (s1): 111-119.

摘要 ( 55 ) [Full Text(HTML)] ()

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化石燃料的日渐枯竭以及因CO₂气体排放引起的全球气候变暖等问题日益引起人们的重视.寻找更高效、安全且价廉的电化学储电和发电装置是关键.利用弃风、弃光等可再生能源的电能，以高温熔盐为电解质，将氧化物转化为可再生燃料，即电能转化为化学能技术已成为近几年氧化物特别是CO₂固定和资源化技术的研究热点；同时，通过熔融盐基燃料电池技术将可再生燃料中化学能转化为电能，具有高效、清洁且燃料范围广泛的优点.本文将围绕季节储能和区域储能的需要，主要阐述通过熔盐电化学方法实现可再生燃料的制备-利用技术的可行性和初期研究结果，主要包括氧化物转化为可再生燃料、可再生燃料转化电能（直接固体燃料电池）以及可逆的直接固体燃料电池三个方面.

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多相催化基础研究展望

申文杰

2019, 40 (s1): 120-123.

摘要 ( 269 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(306KB) ( 267 )

催化科学发展趋势是在原子精度上设计、构筑催化剂结构，在分子精度上揭示反应物向产物的转化机理.在原子层次上构筑和调控催化剂活性位中心的原子结构及所在物理化学微环境，强化催化定向功能.在原子、分子水平表征催化剂活性中心随气氛和温度的演变过程，鉴别催化活性中心与反应物分子的相互作用机制.定量描述催化剂原子结构与反应物分子转换效率的内在关联，进而有针对性地开展催化剂结构设计和功能调控.

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催化理论研究进展与展望

王栋, 陈建富, 曹宵鸣, 王海丰, 龚学庆, 胡培君

2019, 40 (s1): 124-128.

摘要 ( 903 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(371KB) ( 533 )

催化是化学化工领域最重要的学科之一，几乎所有与能源、环境、化工生产有关的重要过程都属于催化范畴.过去数十年里，基于量子化学计算的理论催化研究从数量到质量都取得了令人惊叹的巨大发展，极大地丰富了催化理论认知，促进了整个化学科学的发展，并已成为理解催化活性、选择性和探索高效催化剂必不可少的研究手段.本文采用递进式视角从催化材料结构、催化反应机理、催化动力学性质等三方面来呈现催化理论研究的总体进展.具体针对各部分内容，分别综述了国内外研究现状和发展趋势，并重点分析了国内特色研究方向和主要面临的难题.最后，立足于宏观角度，对我国催化理论研究水平进行了概括总结，并展望了未来发展方向，以期更好地服务于国家科学发展战略与政策.

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催化选择氧化领域近年研究进展、挑战与展望

谢顺吉, 王野

2019, 40 (s1): 129-142.

摘要 ( 349 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(1490KB) ( 455 )

选择氧化是一类重要化学反应，在当今化学工业过程中占据极其重要的地位.近年来随着资源供给形势变化、可持续发展和绿色化学等的要求，追求100%高选择性以减少CO₂排放、以廉价丰富或可再生资源取代耗竭型资源、以空气/氧气/过氧化氢等取代有机过氧化物氧化剂、以水取代有机溶剂等方面的研究已发展成为选择氧化催化研究领域的主要趋势.甲烷等低碳烷烃选择氧化、丙烯环氧化和苯选择氧化制苯酚是该领域最具挑战性的难题.生物质基化合物分子中特定官能团选择氧化是该领域的新生长方向，引入光催化和电催化构建选择氧化新体系为该领域带来新机遇.本文针对低碳烷烃选择氧化、烯烃环氧化、苯制苯酚和生物质基分子制有机酸等几类重要选择氧化反应，挂一漏万梳理了国内外近年的重要研究进展，探究了影响反应活性/选择性的关键因素，以及与催化活性位和反应机理相关的一些关键催化基础科学问题，分析并展望了催化选择氧化领域涌现的新方法、新材料以及未来发展方向.

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基于光合作用的生物分子马达与光系统II的共组装

贾怡, 许有前, 冯熙云, 李悦, 李广乐, 李峻柏

2019, 40 (s1): 143-148.

摘要 ( 85 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(1208KB) ( 139 )

近年来分子组装技术已成为化学、物理、生物和材料等交叉学科的前沿.生物分子马达是存在于几乎所有生物系统中的天然分子机器.这些生物分子机器在细胞生命活动中参与胞内运输、能量转换和肌肉收缩等一系列重要的生命过程，起着举足轻重的作用.旋转分子马达ATP合酶是目前研究最多的生物分子机器之一.开展ATP合酶的体外重组，不仅有助于理解其在生物过程中的工作机制，而且也有助于推动生物分子马达基生物传感以及合成分子机器的发展.本综述将主要介绍本课题组近期如何设计和构建基于ATP合酶的活性仿生体系的研究进展.受植物中光合磷酸化作用的启发，我们在早期的ATP合酶与层层组装的类细胞结构体共组装的基础上，将光系统Ⅱ（PSⅡ）引入组装体中，构筑了一系列具有光响应功能的ATP合成体系，成功模拟了自然界中光合作用光能与生物能的转化过程.进一步，在天然叶绿体中引入功能组分，制备了人工杂化叶绿体，显著提高了杂化体系的光磷酸化效率.这些复合组装体既成功地模拟了自然界中光合作用的化学反应过程，也为提升光能的有效利用提供了新途径.

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甲烷催化制氢进展

杨敬贺, 彭觅, 马丁

2019, 40 (s1): 149-157.

摘要 ( 547 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(933KB) ( 398 )

氢气是一种高效的绿色化学品，作为加氢反应的氢源，广泛用于合成氨、石油催化加氢、甲醇合成等大型加氢工业；作为绿色能源，燃烧热值高，燃烧产物洁净，同时还是新能源氢氧燃料电池的阳极气源，在人类社会起着举足轻重的作用.天然气被认为是制氢的最佳原料，其制氢路径包括甲烷部分氧化制氢、甲烷蒸汽重整制氢、甲烷催化裂解制氢、甲烷绝热转化制氢、甲烷二氧化碳重整制氢和甲烷自热重整制氢.甲烷蒸汽重整是一种高效、经济的制氢方法、并已大规模工业化，在世界范围内，约有一半的氢气是通过该法制取.但是，目前该过程仍然有待于降低生产成本、减少积碳发生、深入理解反应机理、减少传热消耗、降低反应温度等技术革新.特别是燃料电池技术兴起以来，对H₂纯度要求苛刻，甲烷蒸汽重整产气中CO含量必须低至10 ppm以下，以避免燃料电池Pt电极中毒，这对甲烷蒸汽重整制氢领域提出了新的要求.另一个值得注意的反应是甲烷无氧脱氢.甲烷催化裂解直接脱氢可将甲烷直接分解为固体碳和氢气，工艺过程简单，可得到高纯氢，该工艺耗能较少、对环境无污染，是最具潜力的高纯氢制备工艺.除此之外，甲烷还可直接做氢源，进行煤-气共转化甚至油气共炼.本文简略介绍了甲烷制氢的相关背景、总结了近期研究进展、重点综述了甲烷催化裂解直接脱氢、甲烷蒸汽重整制氢的国际前沿与发展趋势、指出了制约该领域发展的关键问题、简单介绍了我国研究现状与研究特色以及研究队伍状况、指明了在此方向我国存在的“卡脖子”问题、建议了今后重点发展的研究领域和方向.并简要介绍了煤-甲烷共转化概念及油-甲烷共炼的设想，应当指出的是，由于此研究领域相当广泛，此综述并非面面俱到.

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原位条件下理论模拟催化过程的挑战

陈征, 徐昕

2019, 40 (s1): 158-164.

摘要 ( 166 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(533KB) ( 186 )

从分子尺度到材料尺度理解催化，依赖于表面表征技术和理论模拟的结合.近年来，原位及工况条件下的表面表征新技术不停涌现、并日益发展成熟，这迫切需要相匹配的理论模拟的协同发展.为了实现原位条件下理论模拟催化过程，相关的理论方法近年来得到较快的发展.本文将简要综述这些理论方法，以及他们应用于多相催化研究的进展和挑战.其中，微观反应动力学可以有效地关联（各种方法得到的）微观性质和催化剂的宏观性能，指认控制催化性能的关键因素，并可由此指导催化剂的改进和理性设计.然而，当前常用的微观反应动力学方法往往不能兼顾精度和效率.最近，通过拓展唯象动力学我们发展了能兼顾精度和效率、原位模拟多相催化过程的动力学新方法XPK.该动力学方法上的进步，将促进原位条件下理论模拟催化过程的实现和基于计算的催化剂理性设计的发展.

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模型催化体系的表界面化学研究

黄伟新, 傅强

2019, 40 (s1): 165-168.

摘要 ( 157 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(343KB) ( 193 )

在原子和分子层次上理解固体表面催化作用机制和建立催化剂构-效关系是发展催化基础理论和设计高效催化剂的基础.有效的研究策略是利用先进的原位动态表界面表征技术研究结构明确的模型催化体系并测定其催化性能.近年来模型催化体系的创新和原位动态表界面表征技术的发展为这一研究带来了前所未有的机遇.本文介绍了模型催化与表界面表征研究领域中的国际前沿与发展趋势，提出了制约该领域发展的关键科学问题，分析了我国研究现状与研究特色以及相关研究队伍，并建议了今后重点发展的研究领域和方向.

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炭材料与碳催化相关问题思考

陆安慧, 郝广平, 翁雪霏

2019, 40 (s1): 169-177.

摘要 ( 130 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(560KB) ( 220 )

碳催化面临的主要科学问题包括（1）对碳催化活性位的确认与定量分析以及催化过程本质认识仍是目前研究的重点与难点；（2）高密度活性位炭催化剂的规模化制备仍面临挑战；（3）催化剂工程和催化过程设计的研究有待加强，亟需发展吸附-催化以及催化-分离一体化过程，升级催化过程，提高催化效率。本文从炭材料的结构性质出发，简要评述了炭催化剂与炭载体的结构设计及其在热催化及电催化过程中的应用，讨论了碳催化活性的起源、机制、炭催化剂工程等关键科学问题，并展望了未来碳催化的发展趋势.

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木质纤维素生物质催化转化制备液体燃料和化学品

王帅, 刘海超

2019, 40 (s1): 178-186.

摘要 ( 163 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(451KB) ( 242 )

生物质是自然界中唯一可以用来代替化石资源制备液体燃料和化学品的可再生有机碳资源。十余年来，生物质特别是地球上最为丰富的不可食用木质纤维素的转化利用，逐渐成为全球学术界和工业界的研究热点。本文从木质纤维素组分的分离、解聚和催化转化，以及木质纤维素基平台分子的催化转化等方面，简要介绍了近年来由木质纤维素制备液体燃料和化学品的重要进展及目前亟待解决的关键科学问题，探讨了我国在该领域的研究现状与特色，并提出了若干今后可重点开展的研究方向，包括发展木质纤维素预处理、分级解聚和分离的新方法，拓展木质纤维素平台分子制备高附加值化学品的新路径，认识木质纤维素催化转化中重要的反应机理和催化剂构效关系，以及建立完备的木质纤维素催化转化反应工程等.

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原位电化学表征技术

许国光, 王敏, 王健, 蔺洪振, 吴扬, 魏洋, 张跃钢

2019, 40 (s1): 187-199.

摘要 ( 461 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(3434KB) ( 477 )

随着高效清洁能源需求的不断增长，基于电化学储能的电池技术受到了高度关注.能够实现时间和空间分辨的原位电化学表征技术是研究电化学过程的重要手段，对推动电化学储能领域的发展具有重要意义，是研究的热点和前沿.本文系统综述了国内外在原位电化学表征技术方面取得的进展，主要包括原位透射电镜表征技术、同步辐射X射线表征技术以及和频振动光谱表征技术；总结了这些原位表征技术发展的难点和挑战，并展望了它们的发展方向.

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近常压光电子能谱在催化领域中的应用

韩永, 章辉, 刘志

2019, 40 (s1): 200-208.

摘要 ( 189 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(1842KB) ( 189 )

为满足催化等研究的需求，光电子能谱技术在近几十年内不断发展并开始打破真空环境中静态研究的限制，向实际催化环境中的原位动态测试方向发展。得益于同步辐射光源的迅猛发展，基于同步辐射大科学平台的近常光电子能谱（APXPS）实验站被广泛应用于能源、环境和材料领域的相关研究.本文将简要总结APXPS原位表征技术在催化领域中的应用与发展趋势.对比国内外发展现状，提出未来的发展建议.

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催化加氢基础及应用技术研究的近期进展与未来趋势

丁维平

2019, 40 (s1): 209-216.

摘要 ( 477 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(987KB) ( 338 )

催化加氢反应技术在化学制备与化工生产中应用极为广泛.本文对近年来规模工业大宗化学品生产以及精细化学品制备中催化加氢技术的基础与应用研究进展进行了简要的综述，包括石脑油裂解生产烯烃、对苯二甲酸、己内酰胺、聚苯乙烯、烷基苯、燃油脱硫等规模工业中的应用催化加氢技术，也概述了用于硝基、醛、酮、酯、α，β不饱和醛酮催化加氢等反应的催化剂研究现状；还对CO/CO₂催化加氢的反应进行了有限的讨论.希望以这些粗浅的见解，向广大同仁学习，共同把握相关研究发展趋势.

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锂-空气电池研究进展与表征方法

王迪, 乔羽, 邓瀚, 穆晓玮, 何平, 周豪慎

2019, 40 (s1): 217-226.

摘要 ( 224 ) [Full Text(HTML)] ()

PDF(2895KB) ( 233 )

Li-O₂电池（或锂-空气电池）自首次被提出以来，就以其超高的理论比容量引起了研究人员的广泛关注.经过过去二十多年的发展，关于Li-O₂电池的研究不断深入，同时取得了显著的进步，Li-O₂电池也被认为是极具应用前景的下一代储能系统之一.尽管如此，Li-O₂电池体系仍旧存在着很多亟待解决的技术问题，如循环寿命短、电解液不稳定以及金属锂的安全性等问题.目前，研究人员针对Li-O₂电池存在的主要技术问题提出了一系列的解决方案，本文将从电极材料、电解液、机理研究等方面介绍Li-O₂电池的相关技术难题和相应的研究方法，包括Li-O₂电池中一些尚未解决的问题，同时对Li-O₂电池的发展方向提出建议.

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基于分子水氧化催化剂光电分解水的研究进展

朱勇, 李斐, 孙立成

2019, 40 (s1): 227-234.

摘要 ( 108 ) [Full Text(HTML)] ()

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模拟光合作用将水分解为氢气和氧气是制备太阳能燃料的潜在手段，而水氧化反应是全分解水反应中最具挑战的步骤.作为光合作用体系Ⅱ释氧活性中心的功能模型配合物，分子水氧化催化剂的出现为解决这一难题提供了更多方案.尽管近年来围绕分子水氧化催化剂的研究取得了巨大的进展，但是构建基于分子催化剂的光解水器件仍然极具挑战.基于以上背景，本文系统地综述了国内外围绕分子水氧化催化剂在电解水和光电分解水器件的构筑方面所取得的最新研究进展，总结了构建相关杂化电极和光电极的策略与原则.这些成果表明，分子工程是建立高效人工光合作用体系至关重要的手段.

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