中科院大連化物所鄧德會副研究員和包信和院士帶領的研究團隊，在長期研究二維催化材料和納米限域催化的基礎上，成功地將FeN4結構限域在納米石墨烯骨架中，使其具有優異的催化活性和穩定性，能夠在室溫甚至0℃高選擇性地催化氧化苯生成苯酚。這一研究結果給低溫下高效選擇氧化的非貴金屬催化劑的設計提供了新的思路和借鑒，同時對于石墨烯制備技術的升級和產業化生產也是利好。

       該研究團隊經過5年多的探索，通過高能球磨酞菁鐵分子與石墨烯納米片，通過控制球磨條件，巧妙地利用N原子與石墨烯的C原子形成強的共價鍵，使N原子作為一個“錨”來穩定配位不飽和的鐵中心。該研究團隊還與東南大學、中科院物理所、加拿大等多方合作，實現了納米石墨烯限域單原子鐵催化劑研究的突破，首次觀察到FeN4在石墨烯骨架中的原子結構。進一步的理論計算表明，形成的FeN4結構能夠在石墨烯骨架中有效穩定，并且能高效分解雙氧水，進而可以在室溫甚至0℃下催化苯氧化生成苯酚。

       在該項研究中，納米石墨烯鐵催化劑的表征采用的是美國麥克儀器公司經典全自動化學吸附儀AutoChem系列。自AutoChem系列發布至今，它已經成為全球各個著名大學以及研究結構的首選儀器。其中不乏中國知名學府和研究院，中科院大連化物所、清華大學、同濟大學、華東理工、華南理工、天津大學、復旦大學、廈門大學、山西煤化所、西安交通大學、吉林大學、中科院過程所、中石化石油化工科學研究院、中海油天津化工研究院、蘭州石油化工研究院、上海石油化工研究院等等都是AutoChem系列的用戶。

AutoChem系列具有如下技術特征：

• 4個內部控溫區可獨立加熱，管路最高達150℃。避免管路中存在冷凝點，可進行蒸汽實驗。

• 內部管路體積小，保證了高分辨率與快速檢測，減小了計算氣體體積時的偏差。

• 高靈敏度的線性熱傳導檢測器（TCD）確保校準體積保持恒定，從而峰面積與反應氣體體積成正比關系。

• 四個高精度的質量流量計保證非常準確、可程序控制的氣體流量控制，確保基線穩定和精確測量氣體體積。

• 抗腐蝕性檢測器燈絲可分析大多數腐蝕性氣體，減少燈絲氧化。

• 開合式加熱爐可加熱石英樣品管到1100℃。可設定多個升溫速率和分析參數，便于進行設計分析實驗。

• KwikCool冷卻爐可使爐溫快速下降到環境溫度，縮短分析時間，提高測試量。

• 分別用于制備氣、載氣和Loop氣的十二個進氣口可連接更多的氣體，進行更為復雜的實驗，例如TPR / TPO循環。

• 質譜儀端口和集成軟件可同時在熱導檢測器和質譜儀上進行檢測。

• 蒸汽發生器可進行蒸汽吸附反應，例如吡啶、苯和水。

-部分內容轉自中國化工報