新技術(shù)開(kāi)發(fā)

近日，大連化物所合成了一種兼具高活性以及高穩(wěn)定性的納米金催化劑；美國(guó)化學(xué)會(huì)宣布向SciFinder-n 添加突破性的逆合成功能；浙大經(jīng)過(guò)3 年努力攻克甲烷高效變甲醇難題；美國(guó)一研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種基于氨：銨鹽溶劑的預(yù)處理工藝，可以更快速地溶解植物纖維。

大化所研發(fā)兼具高活性及高穩(wěn)定性的納米金催化劑

近日，大連化物所研究員團(tuán)隊(duì)、喬波濤研究員團(tuán)隊(duì)與燕山大學(xué)團(tuán)隊(duì)合作，合成了一種兼具高活性以及高穩(wěn)定性的納米金催化劑，為新型高穩(wěn)定高活性納米金催化劑的開(kāi)發(fā)提供了新思路。

納米金催化劑是指以納米金為催化活性組分的催化劑，其催化反應(yīng)活性跟金顆粒的尺寸密切相關(guān)。當(dāng)金顆粒尺寸小于5 nm 時(shí)，納米金催化劑能夠展現(xiàn)出優(yōu)異的催化反應(yīng)活性。該研究團(tuán)隊(duì)選擇氯金酸作為金源、正硅酸乙酯作為硅源，即金和硅的前驅(qū)體。在堿性條件下，通過(guò)共同沉淀的方式將金和硅前驅(qū)體一步沉積到氧化鈦載體表面，通過(guò)高溫焙燒，得到氧化硅修飾的納米金催化劑。實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算表明，氧化硅的包裹不僅可以抑制金顆粒的長(zhǎng)大，同時(shí)薄層氧化硅與金顆粒形成的豐富的金-氧-硅鍵，可以促進(jìn)一氧化碳氧化反應(yīng)過(guò)程中氧氣的吸附和活化，使催化劑具有極高的催化反應(yīng)活性。

美開(kāi)發(fā)快速溶解植物纖維新工藝

近日，美國(guó)一研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種基于氨·銨鹽溶劑的預(yù)處理工藝，可以更快速地溶解植物纖維，從而大大降低利用植物生產(chǎn)生物燃料的成本。秸稈、柳枝和樹(shù)葉等植物廢料中，具有緊密堆積的結(jié)晶纖維素，這種纖維素很難被酶或微生物分解，讓植物性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物燃料或生化物質(zhì)變得更困難。在過(guò)去的100 多年里，科學(xué)家研究出了幾種可以分解纖維素結(jié)晶的溶劑，但這些溶劑要么十分昂貴，且需要在極端壓力或溫度下才有效。

此次，由羅格斯大學(xué)、密歇根州立大學(xué)和橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)的研究小組開(kāi)發(fā)出基于氨·銨鹽溶劑的新工藝，可以將纖維素結(jié)晶快速溶解，并最終在接近正常環(huán)境條件下生產(chǎn)出無(wú)定形的纖維素。這種再生無(wú)定形纖維素經(jīng)水解可轉(zhuǎn)化為可溶性糖，所需的纖維素分解酶用量要比天然纖維素結(jié)晶變體I 少約50 倍。

浙大攻克甲烷高效變甲醇難題

近日，浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)3 年多的集中攻關(guān)，采用多相催化劑體系在70℃的溫和條件下將甲烷高效率轉(zhuǎn)化為甲醇，轉(zhuǎn)化率為17.3%，甲醇選擇性達(dá)到92%，為當(dāng)前的最高水平。

浙江大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)用長(zhǎng)鏈烷烴來(lái)做分子圍欄，使親水的過(guò)氧化氫被圍在了催化劑里，無(wú)法擴(kuò)散出去。氫氣、氧氣和甲烷依然能夠進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，同時(shí)甲醇生成后不會(huì)和甲烷發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。就層“分子圍欄”可將雙氧水的富集濃度提升至10 000 倍，讓甲烷氧化反應(yīng)加快進(jìn)行。

而在催化劑的設(shè)計(jì)上，研究人員用沸石分子篩緊緊地裹住金屬納米顆粒催化中心，從而把金屬催化中心穩(wěn)固在當(dāng)中。科研人員將催化活性納米顆粒嵌入沸石分子篩，讓催化劑更加穩(wěn)定，從而可以將效率發(fā)揮到最大。除了高效外，這個(gè)催化劑在制備中也更綠色，不會(huì)產(chǎn)生污染。

SciFinder-n 推出預(yù)測(cè)逆合成新功能

近日，美國(guó)化學(xué)會(huì)旗下的化學(xué)文摘社CAS 宣布向SciFinder-n添加突破性的逆合成功能。這是一款計(jì)算機(jī)輔助合成設(shè)計(jì)CASD的解決方案，采用AI 技術(shù)，并結(jié)合了CAS 編制的反應(yīng)內(nèi)容合集，以及約翰威立出版公司的化學(xué)合成軟件ChemPlanner 來(lái)找出已知和新型化合物的預(yù)測(cè)逆合成路線(xiàn)。”

SciFinder-n 逆合成設(shè)計(jì)功能使用先進(jìn)的逆合成引擎來(lái)構(gòu)建得到目標(biāo)化合物的路線(xiàn)，包括CAS 內(nèi)容合集里1.21 億條反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和預(yù)測(cè)反應(yīng)步驟。CAS 內(nèi)容融合過(guò)去110 多年整理出來(lái)的科學(xué)研究數(shù)據(jù)，在全球覆蓋廣泛。SciFinder-n 所提供的動(dòng)態(tài)、交互式的方案讓化學(xué)家可以輕松查看替代反應(yīng)步驟，用直觀的方法來(lái)激發(fā)他們的新思路、評(píng)估替代合成策略并比較戰(zhàn)術(shù)方法。