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28号展品-负载型石墨烯基Pd纳米颗粒

 一、参赛作品概述

展品名称:负载型石墨烯基Pd纳米颗粒

材料类别:催化剂

创作者名称:张晓慧

所属学校:中国科学技术大学

参赛论文:Support-Induced unusual size dependence of Pd catalysts in chemoselective hydrogenation of para-chloronitrobenzene

二、展品简介

1、展品简介/创新点: 金属催化剂粒径效应研究中电子效应和几何效应往往纠缠在一起同时改变,难以解析其在反应中各自的作用。通过温度精确调控氧化石墨烯上氧官能团的种类和含量,形成酚氧官能团与Pd金属纳米颗粒之间均一界面活性位点,并发生强电子相互作用改变表面Pd电子状态,增强对特定产物选择性特异吸附,进而在反应活性提高的同时也大幅提高反应选择性;对比普通碳载体上Pd金属催化剂,得以解耦催化剂合适的电子结构在对氯硝基苯加氢反应活性和选择性中起主导作用。

2、性质:氧化石墨烯上酚羟基与Pd金属纳米颗粒相互作用,形成均一界面活性位点在硝基选择性还原反应中体现高选择性和活性。

3、展品应用领域:用于硝基选择性加氢还原等催化反应中制备农药、医学等胺类精细化学品中间体

4、展品参数:

中文名

负载型石墨烯基Pd纳米颗粒催化剂

英文名

Pd NPs/rGO-650

简称

-

展品性状

石墨烯负载Pd金属纳米颗粒(1-6nm

 

三、科研笔记

我的科研小故事

做一流的学术,选题非常关键。研一刚进课题组还是科研萌新的我,被导师分配了在氧化石墨烯基材料表面利用原子层沉积技术制备双原子金属的课题。这是基于已经毕业四年,组内大师兄的后续工作,具有传承意味,同时也是国际催化剂结构制备前沿的课题,站在巨人的肩膀上,再另辟蹊径进行研究,老师对于我也是给予厚望的。可是实验室只有我做这个材料,没有前辈指导,只能抱着师兄的毕业论文先一步步重复他的实验细节以及数据,自己野蛮生长。研一多少个日夜我都闷着头忙于载体催化剂合成中,走了很多弯路,但也掌握最基础实验合成的技能和相关知识。

勇于改变调整,课题柳暗花明又一村。研二的时候载体制备方法已经不断优化,但没能利用原子沉积技术制备出双原子催化剂,在第二周期ALD制备过程中总是会让第一层Pd颗粒聚集成纳米颗粒,课题进展十分不顺利,也一直陷在催化剂制备过程中。那段时间,只能通过大量看文献去寻找对策。文献看多了,就会对相关领域的科学问题有所了解,自己课题稍微调整方向,就可以去研究另外的科学问题,当时第一次有了科研想法,并很快行动起来。当我拿着初步的数据结论与老师的讨论,勇敢的表达了自己的想法和规划,受到了老师的鼓励。

保持足够的耐心,说服科研课题上的质疑者。文章主体数据做完是很快的,我也开始着手写科研途中第一篇文章初稿。对于英语非母语的国内学生,要用英文尽量的传递完整的信息,有逻辑地让每个人都能理解你在做的是什么,着实不易,老师也帮忙数次对文章进行修改、打磨;文章送审的过程也很不顺利,ACS catalysis 送审一个多月后就被拒了,审稿人会更关注反应内在机理的研究和动力学过程,这也启发了我要多角度思考问题,设计实验进行多表征手段的自洽,才会让实验结果更有说服力,内容更具逻辑性。在后续补充实验过程中,和老师对于数据的理解和你不太一样,有一些理解上的争议,自己也需找到更多证据和文献支持耐心去解释和调节。后来改投Journal of Catalysis 也被惨据,垂头丧气的我只能在别人放寒假回家时留校继续分析补充实验不断再完善细节,解决审稿人的质疑以及提问,写了一万多字appeal回稿,终于迎来了文章的接收。

心之所向,得失平常。回过头,再看看坎坷的第一个课题项目,自己内心以及身体也得到了不少磨砺。在论文屡次被拒,被质疑的至暗时刻,是师兄师弟们的主动沟通讨论化解了我心中的苦闷,让我重拾信心客观去审视自己课题的问题以及逻辑上的漏洞,自己在耐心回答质疑声音的同时也缕清自己的思维,最终迎来课题的认可文章的接收。在外人眼里看来如此兴奋的时刻,对于我来说已成为终将到来的一天,更宝贵的是那段最黑暗的时光,自己心态的调整,不断往前。

 

以上是一些我所谓的科研“心得”与感悟,希望能给科研路上的你我一些勉励。

 

 

 

 

 

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