东京理工大学 氧化铜亚纳米粒子的研究概念
信用:山本真由田边，山本木井之 东京理工大学的科学家已经表明，亚纳米尺度的氧化铜颗粒比纳米尺度的更强有力的催化剂
这些亚硝酸盐也能比目前工业上使用的催化剂更有效地催化芳烃的氧化反应
该研究为更好和更有效地利用芳烃铺平了道路，芳烃是研究和工业的重要材料
碳氢化合物的选择性氧化在许多化学反应和工业过程中很重要，因此，科学家们一直在寻找更有效的方法来进行这种氧化
人们发现氧化铜纳米粒子可用作加工芳烃的催化剂，但对更有效化合物的探索仍在继续
在最近的过去，科学家应用了由亚纳米水平的颗粒组成的贵金属基催化剂
在这个水平上，颗粒的尺寸小于1纳米，当放置在合适的基底上时，它们可以提供比纳米颗粒催化剂更高的表面积来提高反应性(图
1)
在这种趋势下，一组科学家，包括教授
山本和博士
东京理工大学的田锅真由研究了CunOx亚硝基粒子催化的化学反应，以评估它们在氧化芳香烃方面的性能
三种特定大小(含12、28和60个铜原子)的CunOx单核苷酸多态性产生于树状框架中，称为树枝状大分子(图
2)
支撑在氧化锆基底上，它们被用于带有芳族苯环的有机化合物的有氧氧化
三种特定大小的氧化铜亚纳米粒子是在树状结构中合成的，这种树状结构被称为树枝状大分子
信用:ACS Nano 用x光电子能谱和红外光谱对合成的单核苷酸多态性进行了结构分析，结果得到了密度泛函理论计算的支持
XPS分析和密度泛函理论计算表明，随着单核苷酸多态性尺寸的减小，铜氧键的离子性增加
这种键极化比在体铜氧键中看到的更大，更大的极化是铜氧单核苷酸多态性催化活性增强的原因
Tanabe和研究小组成员观察到CunOx单核苷酸多态性加速了连接在芳香环上的CH3基团的氧化，从而导致了产物的形成
当不使用催化剂时，没有形成产物
CunOx单核苷酸多态性最小的催化剂Cu12Ox具有最佳的催化性能，并被证明是最持久的
正如田边解释的那样，“铜氧键离子性的增强和铜氧单核苷酸多态性尺寸的减小使得它们对芳烃氧化具有更好的催化活性
" 他们的研究支持了氧化铜单核苷酸多态性在工业应用中作为催化剂的巨大潜力
山本说:“这些尺寸可控合成的CunOx单核苷酸多态性的催化性能和机理将优于目前工业上最常用的贵金属催化剂。”这暗示了CunOx单核苷酸多态性在未来可以实现的目标
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