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CuPc/FeNC双组分催化剂协同催化硝酸盐转化为氨

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第1期56卷 104-113页

作者：王毅王硕付云凡桑佳琪臧一鹏魏鹏飞李合肥汪国雄包信和中国科学院大连化学物理研究所能源材料化学协同创新中心大连洁净能源国家实验室催化基础国家重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学能源学院北京100049

氨(NH_(3))作为重要的化学品和能源储存介质,需求量与日俱增.本文旨在通过电化学硝酸根还原反应(NO_(3)^(−)RR),将NO_(3)^(−)转化为NH3,不仅解决了NO_(3)^(−)引起的环境污染问题,又可以满足对NH_(3)的迫切需求.然而,NO_(3)^(−)RR涉及多... 详细信息

氨(NH_(3))作为重要的化学品和能源储存介质,需求量与日俱增.本文旨在通过电化学硝酸根还原反应(NO_(3)^(−)RR),将NO_(3)^(−)转化为NH3,不仅解决了NO_(3)^(−)引起的环境污染问题,又可以满足对NH_(3)的迫切需求.然而,NO_(3)^(−)RR涉及多个电子和质子转移过程,其中,NO_(2)^(−)是NO_(3)^(−)活化转化和深度还原合成NH_(3)的重要中间体.酞菁铜(CuPc)能够高效地活化转化NO_(3)^(−)为NO_(2)^(−),但在低过电位时无法有效地将NO2−还原为NH3,难以获得较高的氨法拉第效率(FENH3)和分电流密度.而氮配位的铁单原子催化剂(FeNC)则有较好的NO_(2)^(−)吸附活化特性.因此,利用双组分催化剂之间的协同作用以实现高效NO_(3)^(−)RR的活性和选择性是本文的主要研究思路.本文设计了CuPc/FeNC串联催化剂,利用CuPc和FeNC对NO_(3)^(−)和NO_(2)^(−)的吸附活化能力的差异,实现了高效的协同催化转化.X射线衍射、高角环形暗场扫描透射电镜、X射线光电子能谱及X射线吸收谱结果表明,FeNC催化剂中Fe原子均匀分布于ZIF-8热解后的基底.通过将FeNC和CuPc负载于气体扩散电极,在流动电解池中完成NO_(3)^(−)RR.CuPc/FeNC催化剂在较低电势区间中能够实现接近100%的NH3法拉第效率,同时在−0.57 V vs.RHE时达到273 mA cm–2的NH3分电流密度,并且在整个电势范围内有效地抑制了NO_(2)^(–)聚集.与单组分催化剂CuPc和FeNC对比结果表明,在−0.53 V vs.RHE时,CuPc/FeNC催化剂表现出较高的FE(NH_(3))/FE(NO_(2)^(−))比值,是CuPc催化剂的50倍;同时CuPc/FeNC催化剂上NH3分电流密度是FeNC催化剂的1.5倍.进一步研究了NO_(3)^(–)RR中的串联反应机制,其中FeNC催化剂表现出较高的NO_(2)^(–)RR活性,并且有效抑制了析氢反应.此外,CuPc/FeNC催化剂和FeNC催化剂在NO_(2)^(−)RR中表现出类似的NH3分电流密度,这表明在NO_(3)^(−)RR中,CuPc/FeNC催化剂性能的提高来源于FeNC位点能够进一步还原CuPc位点产生的NO_(2)^(–).理论计算结果表明,FeNC比CuPc表现出更强的NO_(2)^(–)吸附活化能力,说明NO_(2)^(−)在FeNC上更容易进行加氢还原.NO_(3)^(−)RR反应全路径分析结果表明,对于^(*)NO_(3)还原到*NO2过程,CuPc相对于FeNC位点具有明显降低的反应自由能,说明CuPc有利于NO_(2)^(−)的生成;而FeNC位点在后续的^(*)NO_(2)还原合成^(*)NH_(3)过程中具有更低的反应自由能,这与实验结果一致.一系列非原位和原位表征证明了CuPc催化剂在高电位下存在少量金属颗粒析出,与CuPc催化剂在高电位下NH_(3)分电流密度快速增加结果一致.综上,本工作中CuPc和FeNC催化剂之间的协同作用弥补了各自的不足,通过串联反应机制,在低过电位下有效增加了NH_(3)的法拉第效率和电流密度,实现了高效的协同催化转化,为设计和合成高效催化剂提供了新思路.

关键词：硝酸根电化学还原为氨协同催化转化串联催化双组分催化剂动态现场原位表征

CO_(2)催化制备高附加值多碳含氧化合物的研究进展

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燃料化学学报（中英文） 2024年第4期52卷 496-511页

作者：李永恒吴冲冲王文波辛靖米晓彤杨国明苏梦军张斯然李洪宝中海油化工与新材料科学研究院北京102209

将温室气体CO_(2)通过化学反应路径制备高附加值多碳含氧化合物如乙醇、乙酸、丙醛、丙酸、丁醇等具有挑战性。由于C-C偶联反应的复杂性和成键的不可控性,导致合成多碳高值含氧化合物困难。本工作总结了近期在连续流固定床条件下CO_(2)... 详细信息

将温室气体CO_(2)通过化学反应路径制备高附加值多碳含氧化合物如乙醇、乙酸、丙醛、丙酸、丁醇等具有挑战性。由于C-C偶联反应的复杂性和成键的不可控性,导致合成多碳高值含氧化合物困难。本工作总结了近期在连续流固定床条件下CO_(2)催化合成高附加值多碳含氧化合物的研究进展。首先归纳了CO_(2)加氢路径下可能的反应机理;其次总结了CO_(2)直接加氢(一步法、串联法)、CO_(2)与轻烃重整、CO_(2)氢甲酰化等不同反应路径下具有潜力的催化剂,包括金属碳化物、碱金属修饰的Cu、Fe、Co、Rh等单金属或二元金属制备多碳高值含氧化合物的特点,并进一步阐述了不同催化剂上的作用机制。最后对目前存在的问题和未来可能的解决方案进行了讨论和展望。

关键词：二氧化碳转化多碳含氧化合物一步法串联催化

二氧化碳电还原制乙醇催化体系与材料研究进展

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无机盐工业 2024年第7期56卷 1-10,68页

作者：王挺章文文毛庆吕丽刘长珍中国核工业中原建设有限公司北京100070 大连理工大学化工学院辽宁大连116023 国民核生化灾害防护国家重点实验室北京100091

利用二氧化碳电催化还原(CO_(2)RR)技术可将CO_(2)直接转化为燃料或高附加值化学品,是当前缓解资源、环境等问题的有效途径之一。在CO_(2)RR产物中,乙醇具有相对较高的能量密度和经济附加值,但由于基元过程复杂且易受传质与副产析氢的影... 详细信息

利用二氧化碳电催化还原(CO_(2)RR)技术可将CO_(2)直接转化为燃料或高附加值化学品,是当前缓解资源、环境等问题的有效途径之一。在CO_(2)RR产物中,乙醇具有相对较高的能量密度和经济附加值,但由于基元过程复杂且易受传质与副产析氢的影响,该过程常常伴随高过电位、低反应速率等系列问题。为此,重点介绍利用体系耦合的“过程串联”,活性位点耦合的“反应串联”,以及凸显“电子效应”、“应变效应”和“限域效应”的“反应协同”进行CO_(2)RR制乙醇催化体系的设计思路及相关电催化材料的研究进展。最后,指出“串联催化”和“协同催化”是当前电催化体系设计的两种主要策略;在不同的电催化策略下,基于机理的催化材料设计是CO_(2)RR制乙醇过程活性提升的关键。

关键词：二氧化碳电还原串联催化协同催化电催化乙醇

串联催化剂上CO_(2)催化转化制备高附加值烃类研究进展

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燃料化学学报 2022年第5期50卷 538-563页

作者：王晓星段永鸿张俊峰谭猗生中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001 中国石油和化学工业联合会北京100723

将CO_(2)作为可利用的碳资源催化转化为高附加值化学品或液体燃料对于节能减排和碳资源的循环利用具有重要意义。由于CO_(2)分子的化学惰性及高的C–C键耦合能垒,导致CO_(2)的选择性活化及可控转化极具挑战。近年来,随着研究的不断深入... 详细信息

将CO_(2)作为可利用的碳资源催化转化为高附加值化学品或液体燃料对于节能减排和碳资源的循环利用具有重要意义。由于CO_(2)分子的化学惰性及高的C–C键耦合能垒,导致CO_(2)的选择性活化及可控转化极具挑战。近年来,随着研究的不断深入及串联催化体系的构建,世界各国研究者在CO_(2)催化加氢制备高附加值烃类方面取得了突破性的研究进展。然而,在串联催化过程中,Fe基催化剂或金属氧化物与分子筛间的协同匹配、活性组分间的组装方式、分子筛的孔道结构及酸性、以及反应条件及气氛均对CO_(2)加氢的产物分布影响显著。有鉴于此,本综述针对CO_(2)加氢制备高附加值烃(低碳烯烃、异构烷烃、汽油及芳烃)的串联催化反应体系,重点介绍串联催化剂上影响CO_(2)活化、转化及目标产物生成的关键因素以及串联催化剂的稳定性,并在此基础上对CO_(2)催化加氢的未来和前景进行总结和展望。

关键词： CO_(2)加氢催化转化高附加值烃串联催化活性组分

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核壳/蛋黄壳纳米反应器用于串联催化

Chinese Journal of Catalysis 2023年第7期50卷 83-108页

作者：赵梦徐晶宋术岩张洪杰中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室吉林长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程系安徽合肥230026 清华大学化学系北京100084

串联催化在工业生产中具有重要意义.串联催化剂将两个或多个具有不同反应活性的明确活性位点整合到一个催化剂单元中,预先设计的催化反应可以在相应的活化位点依次发生,即反应物在第一个位点被激活,产生的中间体将迁移到下一个位点,直... 详细信息

串联催化在工业生产中具有重要意义.串联催化剂将两个或多个具有不同反应活性的明确活性位点整合到一个催化剂单元中,预先设计的催化反应可以在相应的活化位点依次发生,即反应物在第一个位点被激活,产生的中间体将迁移到下一个位点,直至获得目标产物.串联反应不仅极大地降低了能量消耗的成本,而且根据勒夏特列原理,其可以显著影响热力学平衡,有效地将前一步的化学平衡前移,提高了催化转化效率,在减少分离步骤、控制反应顺序和选择性方面发挥着核心作用,有效地提高了工业工程工艺的可行性.本文全面系统地总结了核/蛋黄-壳串联纳米反应器的研究进展.介绍了该领域新颖的合成手段,包括原子层沉积法、脱硅-重结晶法和物理涂覆法等,明晰了核/蛋黄-壳结构的最佳生长条件,并对潜在的生长机理进行细致讨论,为精细整合串联催化剂活性组分分布提供新思路.另外,本文分别针对核壳反应器和蛋黄壳反应器,深入探讨了包括金属有机骨架、沸石、金属氧化物和碳材料在内的多种壳层材料对于多种串联催化反应的特殊作用,详细介绍了多相加氢、合成气转化、二氧化碳加氢、丙烷脱氢和纳米酶催化等串联反应的催化路径,并对结构-性能内禀关联进行了细致阐述,进而总结了核壳/蛋黄壳纳米反应器的适用范围.最后,概述了该领域面临的挑战和机遇,包括如何实现具有不同功能的催化中心在反应器内部的精准落位,如何精准调控壳层厚度、孔尺寸等精细结构以及如何实现多中心的合理兼容等.总之,核/蛋黄-壳串联纳米反应器在多相催化反应中表现出显著增强的催化性能,是一类极具发展前景的新催化体系.但相关研究仍处于起步阶段,仍需复出更大的努力实现结构的可控以及性能的优化.

关键词：串联催化核壳催化剂蛋黄壳催化剂纳米反应器多相催化

分级孔ZSM-5@ZIF-8催化剂的制备及其在串联催化中的应用

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化学研究与应用 2023年第2期35卷 283-288页

作者：董迪迪陈敏捷常刚刚唐红枫武汉东湖学院护理与健康管理学院湖北武汉430212 武汉理工大学化学化工与生命科学学院湖北武汉430070

为解决串联反应中单一催化剂存在空间隔离引起的不同催化活性位点失活、副反应等问题,本文将ZSM-5与ZIF-8进行复合,得到一种多级孔酸碱催化剂,其中ZSM-5提供酸性位点,ZIF-8提供碱性位点。利用X射线衍射、比表面积测试仪和扫描电子显微... 详细信息

为解决串联反应中单一催化剂存在空间隔离引起的不同催化活性位点失活、副反应等问题,本文将ZSM-5与ZIF-8进行复合,得到一种多级孔酸碱催化剂,其中ZSM-5提供酸性位点,ZIF-8提供碱性位点。利用X射线衍射、比表面积测试仪和扫描电子显微镜等测试手段对催化剂的形貌以及结构进行表征。对其在苯甲醛二甲基缩醛的酸解缩合串联反应中的催化性能进行测试。结果表明:ZIF-8较好地复合在ZSM-5的孔道中,具有较高的结晶程度;在串联催化中表现出优异的转化率以及选择性,拥有很好的循环稳定性。

关键词：金属有机骨架材料 ZSM-5 ZIF-8 分级结构串联催化

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CO2加氢耦合重要平台分子的串联催化研究

CO2加氢耦合重要平台分子的串联催化研究

作者：杨鹏兰州大学

学位级别：硕士

作为温室气体CO的大量排放已造成诸多的环境问题。同时,CO也是一种重要的碳氧资源,利用可再生能源制得的“绿氢”,通过CO催化加氢制备醇类、烯烃、芳烃等高值化学品,可作为解决CO排放问题的主要策略之一。研究表明,CO在氧化物催化剂表... 详细信息

作为温室气体CO的大量排放已造成诸多的环境问题。同时,CO也是一种重要的碳氧资源,利用可再生能源制得的“绿氢”,通过CO催化加氢制备醇类、烯烃、芳烃等高值化学品,可作为解决CO排放问题的主要策略之一。研究表明,CO在氧化物催化剂表面加氢制甲醇的反应中主要经历甲酸盐路径,利用原位谱学观测到反应过程中甲酸盐及甲氧基物种的存在。基于此,本论文通过设计耦合CO加氢与重要平台分子(乙醇和苯胺)的串联催化体系,借助CO加氢过程的高活性CHxO*中间物种与重要平台分子的偶联构建C-C及C-N键,实现CO向高附加值化学品的催化转化。具体研究内容如下:(1)利用共沉淀法制备了一系列ZnO-ZrO复合氧化物催化剂,并将其应用于CO加氢耦合乙醇制备C3+醇的串联催化反应。随着ZnO含量的增大,C3+醇的总选择性呈现先增大后减小的火山型曲线,在0.3ZnO-ZrO上达到最大,在最优反应条件310℃,2.5MPa与GHSV=12000 mL·g-1·h-1时,乙醇转化率可达29%,CO转化率为3%,C3+醇的总选择性达67%(包含20%的正丙醇、42%的正己醇以及5%的正丁醇)。NH3-TPD及CO-TPD结果表明,ZrO和ZnO-ZrO表面存在弱酸及弱碱性位,ZnO表面仅存在弱碱性位。随着ZnO的掺入,ZnO-ZrO表面弱酸及弱碱性数量呈现先增大后减小的趋势,在0.3ZnO-ZrO上达到极大值,该现象说明C3+醇的高选择性归因于ZnO-ZrO表面弱酸及弱碱性位的协同催化。控制实验及原位红外实验表明,在弱酸及弱碱性位的协同催化下,CO加氢产生的CHxO*中间物种与乙醇发生C-C的偶联生成正丙醇,同时乙醇发生自缩合生成正丁醇与正己醇。CHxO*中间物种及弱酸、弱碱性位的协同催化是耦合CO加氢与乙醇制备C3+醇的关键。(2)利用浸渍法制备了一系列的Cu/t-ZrO和Cu/m-ZrO催化剂,并将其应用于CO加氢耦合苯胺制备N-甲基苯胺的串联催化反应。在180℃,1.5 MPa CO+1.5 MPa H2下反应10h,10%Cu/t-ZrO催化剂上的苯胺转化率可达29%,N-甲基苯胺选择性为97%;而在10%Cu/m-ZrO上,苯胺转化率仅为11%,N-甲基苯胺选择性为72%。优化反应压力至2 MPa CO+2 MPa H2,并延长反应时间至20 h,发现10%Cu/t-ZrO上苯胺的最优转化率为61%,N-甲基苯胺选择性高达98%。控制实验和原位红外实验说明,N-甲基苯胺源于CO加氢产生的CHxO*中间物种与苯胺发生C-N偶联。基于N2O-表面氧化和CO-TPD实验,我们认为10%Cu/t-ZrO的催化性能优于10%Cu/m-ZrO的原因在于:1)相同负载量的Cu在t-ZrO上的分散度高于m-ZrO;2)CO在10%Cu/t-ZrO上的吸附强度和吸附量高于10%Cu/m-ZrO。综上所述,CO加氢耦合重要平台分子串联催化的关键是CO加氢过程中的CHxO*中间物种与重要平台分子的偶联。该催化体系有望从实践上为CO催化转化为高值化学品提供新策略,并从理论上推进对CO加氢反应历程的理解。

关键词： CO2加氢乙醇苯胺耦合 CHxO*中间物种串联催化

铁（Ⅲ）串联催化α-苯基苯乙烯多取代胺烷基化的理论研究

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铁（Ⅲ）串联催化α-苯基苯乙烯多取代胺烷基化的理论研究

作者：程雅璇吉林大学

学位级别：硕士

烯烃类化合物具有低廉易得、合成步骤少、原子可以被高效利用等优点,是有机合成中重要的原料及中间体,它的催化转化一直备受关注。其中,催化烯烃C-H键官能团化,保留双键的反应广泛应用于天然分子、药物等的合成,与烯烃的加成反应相比,这... 详细信息

烯烃类化合物具有低廉易得、合成步骤少、原子可以被高效利用等优点,是有机合成中重要的原料及中间体,它的催化转化一直备受关注。其中,催化烯烃C-H键官能团化,保留双键的反应广泛应用于天然分子、药物等的合成,与烯烃的加成反应相比,这类C-H键取代反应在产物中保留了烯烃的不饱和度,为发生串联反应提供了可能。有机合成中重要的人名反应aza-Prins可以在发生胺烷基化时保留烯烃的碳碳双键,这使得烯烃的串联多取代胺烷基化反应变得可行,这种烯烃的C-H键转化策略可以很好的用于不饱和氮杂环天然分子化合物的合成反应。致力于开发简单烯烃的多重C-H取代反应以获得复杂的不饱和组分是非常重要的。本文通过密度泛函理论研究了Fe（OTf）3催化α-苯基苯乙烯多取代胺烷基化的反应机理。Fe（OTf）3催化双（对甲苯磺酰胺基）甲烷形成对甲苯磺酰基甲醛亚胺和Fe（OTf）3-对甲苯磺酰基甲醛亚胺,亲电试剂Fe（OTf）3-对甲苯磺酰基甲醛亚胺进攻α-苯基苯乙烯中的碳原子形成烯丙酰胺。考虑到烯丙酰胺中N1和C2位点之间的竞争,我们进行了静电势分析和自然布居分析,并进一步预测了两种竞争反应路径,根据分析结果发现,N1是比C2更容易受到亲电进攻的位点。此外,我们分析了整个反应的活化能垒和反应能,研究结果表明,此串联反应的最佳路径包含五个部分组成:（1）对甲苯磺酰基甲醛亚胺从双（对甲苯磺酰胺基）甲烷中释放;（2）Fe（OTf）3-对甲苯磺酰基甲醛亚胺与α-苯基苯乙烯发生分子间azaPrins反应生成烯丙酰胺;（3）烯丙酰胺和Fe（OTf）3-对甲苯磺酰基甲醛亚胺发生缩合反应;（4）缩合产物完成同系化反应;（5）六氢嘧啶衍生物通过分子内azaPrins反应合成。另外,我们还给出了将1,3-二酰胺衍生物转化为六氢嘧啶衍生物的可能反应路径:包括缩合和环闭合反应两个部分。本工作将使人们对过渡金属串联催化烯烃保留双键的多取代胺烷基化反应有更深入的了解。

关键词：串联催化胺烷基化六氢嘧啶密度泛函理论（DFT）

固载酶Janus粒子在Pickering乳液串联催化体系中的应用

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固载酶Janus粒子在Pickering乳液串联催化体系中的应用

作者：于戏波辽宁大学

学位级别：硕士

Pickering乳液因乳化剂用量少,成本低,易于回收分离等优点被广泛应用于各种领域。在催化反应中Pickering乳液体系可以增加两相物质之间的相互接触面积,提高反应速率。在众多稳定Pickering乳液的材料中,Janus粒子因其独特的结构在油水界... 详细信息

Pickering乳液因乳化剂用量少,成本低,易于回收分离等优点被广泛应用于各种领域。在催化反应中Pickering乳液体系可以增加两相物质之间的相互接触面积,提高反应速率。在众多稳定Pickering乳液的材料中,Janus粒子因其独特的结构在油水界面具有更高的脱附能从而形成稳定的Pickering乳液,同时对Janus粒子表面进行修饰后,使其既可作为乳化剂,又可作为催化剂,构筑Pickering乳液催化体系。一锅式串联反应因操作方便,无需分离中间物质,绿色节能等优势,具有良好的应用前景。酶作为一种绿色催化剂,常被用在重要的生物和化学领域,但游离酶在高温或有机溶剂存在等条件下会失活,从而影响其催化活性和稳定性,因此可通过固载酶或者利用纳米酶材料来替代天然酶用于催化反应体系中,但目前针对固载酶Janus颗粒稳定的Pickering乳液串联催化反应体系尚未见报道。由于Janus颗粒所具有的独特结构,可以在其两端上固载两种酶用于串联催化反应。本文用金纳米粒子来代替过氧化物酶与有机溶剂接触,减少环境对其性能的影响。将不同酶固载到Janus颗粒两端,既提高了酶的固载率,还为串联反应的发生提供了相对集中的空间,缩短了扩散障碍,从而促进整体反应的速率,同时构筑的Pickering乳液体系还可以增加两相物质之间的接触面积,提高其反应速率。具体研究结果如下:(1)复合型Janus粒子Si O@PDVB/PS-PILs-Au的制备及其催化应用。首先以雪人形状的Si O@PDVB/PS Janus粒子为载体,利用PDVB端残余的双键将可聚合离子液体单体1-乙烯基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐修饰在粒子表面,随后与氯金酸进行阴离子交换并加入硼氢化钠进行原位还原得到负载Au纳米粒子的Si O@PDVB/PS-PILs-Au。利用SEM,TEM,FTIR,XRD等表征手段对其形貌和结构进行了分析,改性前后的Janus粒子的形貌依然得到保持。利用Si O@PDVB/PS-PILs-Au Janus粒子的催化性和乳化性构造Pickering乳液催化体系,并以催化降解甲基橙和催化还原4-硝基苯酚反应为探针研究了该体系的催化性能。结果表明:当催化降解甲基橙时,HO含量为40μL,Janus粒子用量为15 mg时,催化效果最佳,同时与单独的HO体系,Janus粒子体系,水相体系相比,Si O@PDVB/PS-PILs-Au Janus粒子加HO的Pickering乳液体系表现出更高的降解率,6 h可达到95.33%。该催化剂可通过简单的离心进行回收,回收的粒子在经过循环5次后,仍保持很好的催化性能。当催化还原4-硝基苯酚反应中,Janus粒子用量为6 mg时,该粒子在12 min就可以完全还原4-硝基苯酚,同时与水相体系相比,乳液体系催化反应速率更高,催化效果更好。(2)固载酶Janus粒子GOx-Si O@PDVB/PS-Au的制备及其串联催化应用。首先以Si O@PDVB/PS-PILs-Au Janus粒子为载体,利用3-氨丙基三乙氧基硅烷在二氧化硅一端进行表面改性得到氨基功能化的Janus粒子,最后利用戊二醛的偶联作用通过席夫碱反应将葡萄糖氧化酶(GOx)修饰在Janus粒子上,得到Janus粒子GOx-Si O@PDVB/PS-Au。利用SEM,TEM,Zeta电位,EDS等表征手段对其形貌和结构进行了分析,改性前后的Janus粒子的形貌依然得到保持。通过调节制备过程中HAu Cl溶液的含量,葡萄糖氧化酶的含量得到一系列不同的Janus粒子,并对这些粒子的Pickering乳液乳化性能进行考察。随后以甲基橙和葡萄糖为反应底物,实现一锅式串联催化反应,探究GOx-Si O@PDVB/PS-Au Janus粒子的催化性能,以及乳液体系对其催化反应的影响。结果表明:当HAu Cl溶液的添加含量为10 m L,GOx添加浓度为1 mg/m L时制备的Janus粒子的乳化效果最佳。基于GOx-Si O@PDVB/PS-Au Janus粒子稳定的Pickering乳液体系的催化效果明显好于将粒子简单分散于水相体系中的效果,相比原始Si O@PDVB/PS粒子,一端功能化的Si O@PDVB/PS-PILs-Au和GOx-Si O@PDVB/PS粒子,GOx-Si O@PDVB/PS-Au Janus粒子的催化性能也有明显提高。3 mg的Janus粒子Pickering乳液体系2 h的降解率就可达95.67%,继续增加粒子的用量到12 mg,降解率最高达到98.56%。该催化剂可通过简单的离心进行回收,回收的粒子在经过循环5次后,仍保持很好的催化性能。

关键词：固载酶 Janus粒子 Pickering乳液串联催化