hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
尽管现代催化行业的发展很快,但催化剂设计仍主要基于反复试验的实验手段。结果,催化剂开发和商业化的时间表可能需要10到20年。[1]理解催化中所述的微观机制被认为是催化行业的重要方面,即缩短开发新的异质催化剂的时间范围,其中在催化过程中涉及多个阶段。为促进催化剂,原子建模的结构 - 特性关系的理解,例如,基于力场的依赖计算和经典分子动力学(MD)模拟,已广泛用于探索催化机制和新型异构催化剂的催化机制和设计。在许多情况下,催化过程的原子建模取决于构成催化系统的多体系统的大量能量和力评估。需要考虑明确溶剂的效果,或者需要对纳米颗粒催化剂的尺寸依赖性特性进行建模时,问题就会变得更加复杂,这可以使基于密度功能理论(DFT)基于模拟的模拟可行。[2]因此,我们看到了MLIP在催化研究中的相对较高的应用,例如用于研究催化剂的吸附性能,结构预测和动力学。[3–5]
氧[17-22],电化学氧化[23,24]和光化学氧化技术[25]已成为替代天然方法。 但是,这些方法具有重要的限制:底物必须是具有不愉快气味的硫醇。 这阻止了他们大规模的广泛使用。 最近,研究工作重点是探索替代试剂,这些试剂比硫醇具有无味和更稳定的优势。 这些替代方法包括氯化磺酰氯[26],磺酰基氢氮[27],二硫化碳[28]和硫酸钠(方案1)[29-32]。 在可用的替代方案中,硫酸钠特别有趣,因为它更稳定,更易于运输,并且广泛用于有机合成[33-37]。 使用亚硫酸钠作为建造二硫化物的起始材料时,通常需要将等效的还原剂引入等效的还原剂,例如PPH 3 [29],HI [30],HPO(OET)2 [31]或铁粉[32]或铁粉[32] 尽管已经进行了许多关于硫酸钠二硫化物合成的研究,但在不使用其他氧化还原试剂的情况下,开发了合成硫酸钠二硫化物的方法的发展仍然是一项具有挑战性的任务。氧[17-22],电化学氧化[23,24]和光化学氧化技术[25]已成为替代天然方法。但是,这些方法具有重要的限制:底物必须是具有不愉快气味的硫醇。这阻止了他们大规模的广泛使用。最近,研究工作重点是探索替代试剂,这些试剂比硫醇具有无味和更稳定的优势。这些替代方法包括氯化磺酰氯[26],磺酰基氢氮[27],二硫化碳[28]和硫酸钠(方案1)[29-32]。在可用的替代方案中,硫酸钠特别有趣,因为它更稳定,更易于运输,并且广泛用于有机合成[33-37]。使用亚硫酸钠作为建造二硫化物的起始材料时,通常需要将等效的还原剂引入等效的还原剂,例如PPH 3 [29],HI [30],HPO(OET)2 [31]或铁粉[32]或铁粉[32]尽管已经进行了许多关于硫酸钠二硫化物合成的研究,但在不使用其他氧化还原试剂的情况下,开发了合成硫酸钠二硫化物的方法的发展仍然是一项具有挑战性的任务。
在过去的十年中已经完成了巨大的工作,以使芯片上有效2(𝜒𝜒(2))和3阶非线性过程。虽然具有强大的材料(2)表现出巨大的希望,但在制造或可靠性方面,它们仍然面临许多挑战,并且保持CMO不兼容。为了克服这些局限性,我们将开发宽带的带隙第三代半导体碳化硅SIC。博士项目将着重于开发高级设计和技术,以利用和增强非线性矿石,并以Phosl的专业知识为基础。
具有计算机科学背景或具有对计算方法感兴趣的化学工程背景的学生。这些项目将在由Marina Micari博士(SNSF Ambizione集团负责人)领导的研究小组内进行,由ISIC高级分离实验室主持)。研究小组致力于为可持续工业应用的气体分离过程设计和优化。主要的研究重点是从直接空气捕获到集中点源的多种应用的碳捕获过程。,当应用于大规模分离过程时,我们对了解当前在实验室规模上开发的新型材料(膜和吸附剂)的影响特别感兴趣。为此,我们使用高级数学建模工具和多目标优化算法。请通过电子邮件(marina.micari@epfl.ch)直接申请,包括简短的动机,简历和记录笔录。项目从2024年9月开始。
类似芬顿的反应中使用的化学氧化剂涉及过氧化氧化物(H 2 O 2)和硫酸盐(例如过氧硫酸盐(PDS,S 2 O 8 2 - )和过氧甲硫酸盐(PMS,HSO 5-−S)),可以激活使用同型和Hetogenos of catlyos和Hetogenos Catlyss,它们可以激活其。尽管金属离子(例如,Co 2+,Fe 2+,Cu 2+)及其可溶性复合物在同质系统中有效地应用,16-18这种可溶性催化剂的双方恢复会导致继发性污染,限制其应用(图。1)。相反,异质的芬顿样催化剂通过提高稳定性和易于分离来解决这些问题。19 - 21尤其是一些金属基杂种催化剂,例如纳米金属氧化物,金属纳米颗粒(NPS)和金属单原子催化剂(SAC),引起了人们越来越多的注意力,这是由于其出色的活性引起的芬顿样反应。22 – 24 However, the con ned surface locations of metal active centers in heterogeneous NP catalysts result in inferior catalytic e ffi ciency compared with their homogeneous counterparts, su ff ering from low metal atom utilization e ffi - ciency because of agglomeration of metal atoms and embed- ding in the bulk of NP catalysts.25,26此外,大多数报道的NP催化剂具有不均匀的粒径分布和多功能表面结构的特性,这给探索固有的催化机制带来了巨大的挑战,并在类似芬顿的反应中建立了结构 - 活性关系。24,27,28
Rajeev Ahuja 是瑞典乌普萨拉大学的计算材料科学教授。目前,他是印度理工学院 (IIT) 罗帕尔分校的校长。他是瑞典和印度被引用次数最多的研究人员之一。1992 年,他在印度 IIT Roorkee 获得博士学位。同年,他加入瑞典乌普萨拉大学担任博士后研究员。1996 年,他成为瑞典乌普萨拉大学的助理教授,2002 年成为副教授,2007 年成为教授。他的主要兴趣领域是计算材料科学,专注于能源应用,例如电池、氢气存储和生产、传感器和高压物理。他在同行评审期刊上发表了 1150 篇科学论文,H 指数为 103,i-10 指数为 795,引用次数超过 48,000 次。Ahuja 指导了 30 名博士生和 35 多名博士后。他被美国物理学会 (APS) 选为 FRSC(英国伦敦皇家化学学会院士)和 APS 院士,并被任命为英国皇家化学学会《材料化学 A》和《材料进展》杂志的顾问委员会成员。他是《纳米能源》的副主编。他还被授予 2017 年 APS 三月会议的 Beller 讲座教授职位。他曾获得瑞典皇家科学院 (KVA) 颁发的 2011 年 Wallmark 奖,此前还获得过 Eder Lilly & Sven Thureus 奖和 KVS 颁发的 Benzelius 奖。Ahuja 是瑞典皇家科学院 (KVS) 的当选成员。他因在 2021 年研究方面的卓越表现,被印度 IIT Roorkee 授予最佳校友奖。
化学浴沉积(CBD)用于在玻璃基板上生长ZnO纳米棒。种植的Zno纳米棒被浸入含铜三水合物中[Cu(no 3)2 .3 H 2 O]在90℃的溶液30分钟,然后在400°C下在400℃退火1 h,以将Cu 2 +离子转换为CU 2 +离子以Cuo Nanoparticles转换为Zno/coopompompompompots,并形成Zno/Cuopompomps shiocompompssip。从田间发射扫描电子显微镜(FESEM)获得的图像表明,ZnO结构由Cuo纳米颗粒中涂层的纳米棒组成。ZnO NRS和ZnO/CuO纳米复合材料的光吸收均被强烈边缘,能量间隙分别为3.26和3.21 eV。在不同的pH条件下,在室温下研究了制成的ZnO NRS和ZnO/CuO纳米复合材料薄膜针对尖脂素染料的光降解速率。通过增加暴露于溶液的光和/或pH的时间来增加染料的光降解速率。随着pH值从4增加到4,在330分钟后,pH值从4增加到12,在可见光照射下的光降解速率范围从36%到100%,pH值从4增加到4,pH值为12,pH值为12,pH值为12,pH值减少到78%。此外,还进行了ZnO/CuO纳米复合材料的acriflavin Degra dation的反应性物种的捕获实验
识别和工程黄素依赖性卤化酶用于选择性生物催化分析Jared C. Lewis*印第安纳大学化学系,印第安纳州布卢明顿,印第安纳州布卢明顿47405,美国焦点有机组织化合物被广泛用作基本块,中间体,药品,药物和农业属性的构成区块,以及其独特的化学性质。但是,安装卤素取代基经常需要功能化的起始材料和多步函数组互换。几类在自然界中进化的卤代酶可以实现不同类别的底物的卤素化;例如,富含电子芳香族化合物的位点选择性卤化是通过黄素依赖性卤代酶(FDHS)催化的。的机理研究表明,这些酶使用黄素还原酶(FRED)提供的FADH 2将O 2降低至与X-偶有氧化为HOX的水(X = Cl,BR,I)。该物种穿过酶内的隧道,进入FDH活性位点。在这里,据信它可以与活跃的位点赖氨酸近端与结合的底物结合,从而实现了通过分子识别赋予的选择性的亲电卤代化,而不是指导基团或强电子激活。FDH的独特选择性导致了几项早期的生物催化努力,制备卤素化很少见,而Hallmark催化剂控制的FDHS的选择性并未转化为非本地底物。FDH工程仅限于站点定向的诱变,从而导致位点选择性或底物偏好的适度变化。这些结果突出了FDH活动位点耐受不同底物拓扑的能力。为了解决这些局限性,我们优化了FDH REBH及其同源Fred Rebf的表达条件。然后,我们表明REBH可用于具有催化剂控制的选择性的非本地底物的卤化。我们报道了第一个示例,其中通过有向进化提高了FDH的稳定性,底物范围和位点选择性为合成有用的水平。X射线晶体结构的进化FDH和归还突变表明,整个REBH结构中的随机突变对于在不同的芳族底物上实现高水平的活性和选择性至关重要,并且这些数据与分子动力学模拟结合使用,以开发FDH选择性的预测模型。最后,我们使用全家基因组挖掘来鉴定一组具有新颖的底物范围和互补区域选择性的FDH集,对大型三维复杂化合物。我们进化和开采的FDH的多样性使我们能够在简单的芳族卤化之外追求合成应用。例如,我们确定FDHS催化涉及脱离对称性,肿瘤性卤素化和卤代基合理的对映选择性反应。我们最近对单个组件FDH/FRED AETF的研究进一步扩展了该实用程序。最初被AETF吸引到AETF时,因为它不需要单独的FRED,我们发现它会卤代卤代,这些基质不会有效地或其他FDHS有效地或根本没有卤化,并且为仅在繁殖后使用REBH变体而实现的反应提供了高的对映选择性。也许最值得注意的是,AETF催化位点选择性芳香族碘化和对映选择性碘醚化。一起,这些研究强调了FDH的起源
酶是一种非常强大的生物催化剂,在几乎所有的生化过程中都发挥着至关重要的作用。(1)酶具有极高的催化速率和无与伦比的选择性,是解决人类面临的诸多问题(包括能源危机、制药业、环境污染和粮食短缺)的极具吸引力的催化剂。(2、3)此外,通过人工引入金属离子辅因子,可以大大扩展天然酶的功能,从而加速化学转化,促进氧化还原化学、自由基过程和具有挑战性的化学反应。(4)然而,蛋白质、底物和过渡金属复合物的正确放置和有效的相互作用已被证明具有挑战性,因此这些金属酶达到的催化效率通常低于分离的小分子复合物。(5、6)