科研发展:上海交大成功实现常温下石墨烯催化C-C键断裂

中研股份2018年2月10日讯  实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。

近日,上海交通大学化学化工学院赵亚平教授科研团队首次报道石墨烯的催化活性,在常温条件下,石墨烯可催化硝酸银与乙醇反应生成氰化银,成功实现乙醇C-C键的断裂,该研究成果为石墨烯催化以及温和条件下实现C-C键断裂、合成新材料提供了重要的科学启示。相关研究成果于近日在国际著名学术期刊《自然》(Nature)的子刊《科学报告》(Scientific Reports)上以“Graphene-catalyzed formation of C≡N bonds via cleavage of C-C and N-O bonds in ethanol and nitrate under room temperature”为题,在线发表。

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科研发展:上海交大成功实现常温下石墨烯催化C-C键断裂

碳-碳键断裂和碳-氮键的形成在化学合成领域具有重要理论意义和实际使用价值。这类反应通常会涉及高温和多个化学合成步骤。该研究团队采用超临界二氧化碳技术制备的高质量无缺陷石墨烯,在室温条件下,将石墨烯乙醇分散液与硝酸银经过简单搅拌混合后,实现了乙醇碳-碳键的断裂和硝酸银中的氮-氧键断裂,并同时形成AgCN,研究团队结合系列分析表征实验结果,提出了该反应机理。

高质量石墨烯的规模化生产和应用是当今研究的热点之一,赵亚平教授研究团队致力于无缺陷石墨烯的制备和应用研究,建立了规模化生产高质量石墨烯技术,在石墨烯基柔性超级电容器、柔性透明电极、热管理材料、防腐涂层等方面已取得系列研究成果。

论文第一作者为博士生肖丁,博士生王武聪和盖艳喆以及论文的通讯作者赵亚平教授共同完成该研究工作,该研究得到国家自然科学基金的支持(项目编号:21576165)。

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