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 中科院大連化物所鄧德會副研究員和包信和院士帶領(lǐng)的研究團隊,，在長期研究二維催化材料和納米限域催化的基礎(chǔ)上,，成功地將FeN4結(jié)構(gòu)限域在納米石墨烯骨架中，使其具有優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性,，能夠在室溫甚至0℃高選擇性地催化氧化苯生成苯酚,。這一研究結(jié)果給低溫下選擇氧化的非貴金屬催化劑的設(shè)計提供了新的思路和借鑒，同時對于石墨烯制備技術(shù)的升級和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)也是利好,。

       該研究團隊經(jīng)過5年多的探索,，通過高能球磨酞菁鐵分子與石墨烯納米片，通過控制球磨條件,，巧妙地利用N原子與石墨烯的C原子形成強的共價鍵,，使N原子作為一個“錨”來穩(wěn)定配位不飽和的鐵中心。該研究團隊還與東南大學(xué),、中科院物理所,、加拿大等多方合作，實現(xiàn)了納米石墨烯限域單原子鐵催化劑研究的突破,，觀察到FeN4在石墨烯骨架中的原子結(jié)構(gòu),。進一步的理論計算表明，形成的FeN4結(jié)構(gòu)能夠在石墨烯骨架中有效穩(wěn)定,，并且能分解雙氧水,，進而可以在室溫甚至0℃下催化苯氧化生成苯酚。

       在該項研究中,，納米石墨烯鐵催化劑的表征采用的是美國麥克儀器公司經(jīng)典全自動化學(xué)吸附儀AutoChem系列,。自AutoChem系列發(fā)布至今，它已經(jīng)成為各個大學(xué)以及研究結(jié)構(gòu)的儀器,。其中不乏中國學(xué)府和研究院,，中科院大連化物所、清華大學(xué),、同濟大學(xué),、華東理工、華南理工,、天津大學(xué),、復(fù)旦大學(xué)、廈門大學(xué),、山西煤化所,、西安交通大學(xué)、吉林大學(xué),、中科院過程所,、中石化石油化工科學(xué)研究院、中海油天津化工研究院,、蘭州石油化工研究院,、上海石油化工研究院等等都是AutoChem系列的用戶,。

AutoChem系列具有如下技術(shù)特征：

• 4個內(nèi)部控溫區(qū)可獨立加熱，管路zui高達150℃,。避免管路中存在冷凝點,，可進行蒸汽實驗。
• 內(nèi)部管路體積小,，保證了高分辨率與快速檢測,，減小了計算氣體體積時的偏差。
• 高靈敏度的線性熱傳導(dǎo)檢測器（TCD）確保校準體積保持恒定,，從而峰面積與反應(yīng)氣體體積成正比關(guān)系,。
• 四個高精度的質(zhì)量流量計保證非常準確、可程序控制的氣體流量控制,，確?；€穩(wěn)定和測量氣體體積。
• 抗腐蝕性檢測器燈絲可分析大多數(shù)腐蝕性氣體,，減少燈絲氧化,。
• 開合式加熱爐可加熱石英樣品管到1100℃?？稍O(shè)定多個升溫速率和分析參數(shù),，便于進行設(shè)計分析實驗。
• KwikCool冷卻爐可使爐溫快速下降到環(huán)境溫度,，縮短分析時間,，提高測試量。
• 分別用于制備氣,、載氣和Loop氣的十二個進氣口可連接更多的氣體,，進行更為復(fù)雜的實驗，例如TPR / TPO循環(huán),。
• 質(zhì)譜儀端口和集成軟件可同時在熱導(dǎo)檢測器和質(zhì)譜儀上進行檢測,。
• 蒸汽發(fā)生器可進行蒸汽吸附反應(yīng)，例如吡啶,、苯和水,。

-部分內(nèi)容轉(zhuǎn)自中國化工報