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▲第一作者：宋丽娜、张伟、王颖；通讯作者：徐吉静教授 通讯单位：吉林大学
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针对锂氧气电池存在的反应动力学缓慢而导致能量转换效率低的问题，研究者通常开发高效、稳定的正极催化剂来降低电池的充电极化电压提高反应动力。该工作将Co单原子固定于掺杂N的碳球壳载体上，用于锂氧气电池的高效催化反应，实验发现Li2O2形成和分解路线与LiO2在单原子催化剂的吸附能有关。研究明确指出，在放电过程中，原子级分散的活性位点能够诱导放电产物的均匀成核和外延生长，最终形成有利的纳米花状放电产物。在充电过程中，CoN4活性中心对放电中间体LiO2弱的吸附能，诱导充电反应由两电子路径向单电子路径转变。 得益于高分散的Co-N单原子催化剂的能级结构和电子结构所发生的根本性变化，大幅提升了电池的充电效率和循环寿命。与同等含量的贵金属基催化剂相比，达到600 mV充放电极化电压的降低和218天的长寿命循环。
锂氧气电池具有锂离子电池10倍以上的理论容量密度，被誉为颠覆性和革命性电池技术 。然而该电池还处于研发的初级阶段，受限于ORR和OER电化学反应动力学缓慢，电池的实际容量、倍率性能、能量效率和循环寿命距产业化应用还有很大差距。因而开发高效稳定的催化剂，是提高电池反应动力和循环效率的迫切需要。原子级纳米晶具有最大化的原子利用效率和独特的结构特点，往往表现出不同于传统纳米催化剂的活性、选择性和稳定性，为调控电化学反应过程提供了多种可能。在锂氧电池中，电解液中可溶性LiO2中间体能够调控放电产物Li2O2的形成与分解路线。先前的研究结果表明[1]，不同的生成路线与LiO2在催化剂的不同晶面上的吸附能有关。 因此，探究单原子催化剂的尺寸效应对LiO2吸附能的影响，可能是一种调整低供体数电解质中过氧化锂形成与分解路径的新思路。这一新发现将为高能量效率和长循环寿命的锂氧电池的设计提供更多的选择。
单原子催化剂（SACs）是一类非常重要的电催化剂，其独特的单分散结构集均相催化和多相催化剂的优点于一身，拥有最大的金属利用率、优异的催化活性和稳定性。同时，SACs的活性位点相对简单确定且易于调控，因而这种独特的结构和性能使得单原子催化剂成为了一个非常理想的催化机理研究和性能优化的材料平台。然而当单原子催化剂与锂空气电池相遇，会擦出怎样的火花呢？本文采用原位聚合技术，设计合成了Co单原子嵌入的氮掺杂碳空心球（N-HP-Co）用于锂氧气电池的研究，并对其充放电过程进行详细分析。其结果表明，受益于N-HP-Co最大化暴露的CoN4单原子活性位点及活性位点在碳球壳上的均匀分布，降低了对LiO2的吸附能力，有效的改变了电池的反应路径，使得电池反应动力学得到极大提高，大幅提升了电池性能。
▲图一 单原子催化剂的合成过程。
单原子催化剂由于活性位点均匀性的提高以及配位环境的高度可控性，在许多催化反应中都表现出较高的催化活性。因此将单原子Co催化剂应用于锂氧气电池中，来探究对Li2O2形成与分解反应路径的影响。我们采用原位聚合的方法，以二氧化硅作为模板，盐酸多巴胺作为碳源，并在900 °C的氮气氛围内热解。
▲图二 单原子催化剂的特性表征。a, b) 样品的SEM图像（a：1微米；b：200纳米）；c) 样品的TEM图像（主图：200纳米；插图：10纳米）；d) 样品的EDX元素分析（50纳米）；e, f) 样品的HAADF-STEM图像（e：50纳米；f：2纳米）；g) 样品及对比材料的XRD图像；h) 样品的N 1s XPS光谱；i) 样品及对比材料的氮气吸附曲线。
▲图三 单原子催化剂的原子结构分析。a) 样品的XANES光谱；b) 样品的傅里叶转换的Co-K边光谱；c, d)样品在k和R空间的EXAFS拟合曲线。
N掺杂的碳球壳作为载体是锚定Co单原子的关键步骤。高角度环形暗场球差电镜（HAADF）、能量色散谱（EDX）元素映像图表和X射线吸收光谱（XAS）测试等关键性表征技术证实了单原子Co的成功制备和CoN4高活性位点的存在。
▲图四 单原子催化剂的放电机理研究。a) 样品及对比材料的放电曲线；b) 样品及对比材料的CV曲线；c) 样品及对比材料的倍率性能；d, e, f) 样品及对比材料的放电产物的SEM图像及相应的XRD谱图（500纳米）；h, i) 样品及对比材料的放电机理图。
受益于N-HP-Co SACs最大化暴露的CoN4单原子活性位点在碳球壳上的均匀分布，电极氧化还原反应动力学得到极大提升，加快了放电产物Li2O2的形成速率，大幅提升了电池的放电容量和倍率性能。与同等含量的贵金属催化剂相比，在相同的电流密度和容量下，N-HP-Co SACs具有更多的反应活性位点，因而更有利于生成纳米片状的Li2O2，并通过“外延生长方式”进一步组装形成有利的纳米花状Li2O2。这种特殊的放电机制有利于打破电荷传输限制和放电产物电化学绝缘的本质。
▲图五 单原子催化剂的充电特性。a) 样品及对比材料在不同充电阶段的紫外可见光谱图；b) 样品的充电机理图；c-h) 样品及对比材料上的不同结构对LiO2的吸附能。
为了更全面地了解CoN4单位点催化剂的充电机理，通过密度泛函理论(DFT)计算表明复杂的配位环境可以显著改变中心金属原子CoN4对LiO2*的吸附能力，从而调控反应的活性和选择性。可以看出，CoN4活性中心对放电中间体LiO2弱的吸附能，有利于提高LiO2在电解质中的溶解度，诱导充电反应过程由两电子路径向单电子路径转变。因而有利于提高电池的充电效率。
▲图六 锂空气电池的循环稳定性。a) 样品及对比材料的循环性能；b-e) 样品及对比材料在不同循环过程中放电产物的SEM图像（b, d：1微米；c, e：500纳米）；f, g) 样品及对比材料在不同循环过程中的放电产物的XPS光谱。
单原子催化的锂空气电池可以有效的抑制副反应的发生，并展现出优异的循环稳定性，充分验证了催化剂对放电产物的精准调控对稳定电池体系的重要作用。
▲图七 单原子催化剂在循环过程中的稳定性。a) 样品在全圈循环后的XPS光谱；b) 样品在多圈循环后的EDX光谱（200纳米）；c) 样品在多圈循环后的XANES光谱；d) 样品在多圈循环后的傅里叶转换的Co-K边光谱。
N-HP-Co 在50次的循环过程中，Co的单原子结构依然被保留。Co单原子在碳载体上的固有稳定性使它们在电化学反应中具有优异的耐久性，这一显著的优势与低成本的优势相结合，为金属单原子催化剂在锂氧电池反应路线的可调性提供了新的策略。
单原子催化剂的合成受到草莓生长过程的启发，采用二氧化硅为模板，原位聚合生成氮掺杂的Co单原子催化剂。由于单原子催化的本质特征，低配位环境和单原子与碳球壳之间的协同作用能够精准的调控锂氧气电池中放电产物的生成与分解路线。与同等含量的贵金属催化剂相比，单原子催化剂不仅能够调控放电产物的形貌，同时增加了放电容量，避免了过多的副反应的发生，极大地提高了电池的电催化性能。该研究提出的单原子催化正极的概念、设计、制备及催化机制，将为锂空气电池领域新型催化剂的发展提供新的研究思路和科学依据，具有鲜明的引领性和开创性特征。
参考文献 [1] Yao, W. T. et al. Tuning Li2O2 formation routes by facet engineering of MnO2 cathode catalysts. J. Am. Chem. Soc.,2019,141,12832-12838.
徐吉静，1981年7月出生于山东省单县，现任吉林大学，化学学院，无机合成与制备化学国家重点实验室，未来科学国际合作联合实验室，教授，博士生导师。光学晶体标准化技术委员会副秘书长。主要从事多孔新能源材料与器件领域的基础研究和技术开发工作，研究方向包括锂（钠、钾、锌）离子电池关键材料及器件，锂空气（硫、二氧化碳）电池等新型化学电源，外场（光、力、磁、热）辅助能量储存与转化新体系。近5年共发表SCI学术论文50余篇，其中包括第一作者/通讯作者论文：篇、 1篇、. 2篇、篇、Energy 篇、ACS Nano 1篇、ACS 篇。迄今为止，论文被他引4000余次，单篇最高引用360次，12篇论文入选ESI高引论文，研究成果被Nature、Science等作为亮点报道。获授权发明专利和国防专利10项。曾获科睿唯安“全球高被引学者”（2019年）、吉林省拔尖创新人才（2019年）、吉林省青年 科技 奖（2018年）和吉林大学学术带头人（2018年）等奖项或荣誉。
1.分子催化
内容侧重于配位催化、酶催化、光肋催化、催化过程中的立体化学问题、催化反应机理与动力学、催化剂表面态的研究及量子化学在催化学科中的应用等。 《分子催化》工业催化过程中均相催化剂、固载化的均相催化剂、固...
2.催化学报
《催化学报》（月刊）创刊于1980年，由中国化学会和中国科学院大连化学物理研究所主办。 《催化学报》主要报道能源、环境、有机化工、新材料、多相催化、均相催化、生物催化、光催化、电催化、表面化学、催化动力...
3.工业催化
《工业催化》主要报道我国化工、石化、炼油、生物工程、医药、环保、新能源等方面催化新技术、新工艺，催化剂和工业助剂的研制，催化剂性能的测试与表征，催化反应器的开发，催化剂新成果、新产品的应用技术等。...
4.化学反应工程与工艺
化学反应动力学、催化剂及催化反应工程、反应工程技术及其分析、反应装置中的传递过程、流态化及多相流反应工程、聚合反应工程、生化反应工程、反应过程和反应器的数学模型及仿真、工业反应装置结构特性的研究、反...
如下：
【摘要】：综述了分子氧氧化环己烷制取环己酮的催化剂的研究进展，重点介绍了光催化剂、纳米催化剂、仿生催化剂、分子筛催化剂和复合催化剂在环己烷催化氧化方面的应用，其中，负载在分子筛上的纳米金催化剂具有较高的催化活性、选择性及稳定性。
【关键词】：环己烷氧化，环己酮，催化剂的认识。
环己酮是重要的有机化工原料和工业溶剂，广泛应用于医药、油漆、涂料、橡胶、农药行业、印刷和塑料回收方面。目前，工业上制取环己醇和环己酮的方法主要为苯酚加氢法、苯部分加氢法和环己烷液相氧化法，环己烷氧化法的应用最为普遍，占90%以上。
由于环己醇和环己酮比环己烷更易于被氧化，为获得适宜的环已醇和环已酮的选择性，工业上环己烷氧化转化率通常控制在，氧化选择性为90%左右。
但环己烷的大量循环造成能耗上的巨大浪费。目前，环己烷氧化工艺研究的热点主要集中在对传统工艺的改造优化、氧化剂的选择及高效催化剂的开发。开发高性能和环境友好的催化剂成为研究热点，近年来开发的一些氧化催化剂在改善环己烷转化率和产物选择性方面表现出较好的性能。
本文主要综述分子氧氧化环己烷制环己酮催化剂的研究进展。
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第一作者：钮峰
通讯作者：涂文广教授，周勇教授，邹志刚教授
通讯单位：香港中文大学（深圳）理工学院
论文DOI：
全文速览
通过醇和胺的C-N偶联是工业中合成不同有机胺的重要反应路径，而这一过程往往需要在高温高压等较苛刻的条件下进行。因此，本工作中，我们设计了一种基于CdS-Pd单原子体系催化剂用于实现高效可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应获得二级胺。通过实验研究发现，Pd与CdS表面的悬挂S原子原位配位形成单一Pd-Sx物种。该催化剂的可见光催化C-N偶联的二级胺产率接近100%，同时释放出可观的绿色能源氢气（ mmol gcat-1h-1）。机理研究与分析表明，苯甲醇上脱去的H+较容易吸附到长寿命的•Pd-Sx中间态物种而形成H-Pd-Sx中间体。最后，吸附的H又容易脱附，加成到苄烯苯胺的N上，实现氢转移，完成亚胺的加氢过程，得到最后所需要的二级胺产物苄基苯胺。整个过程中，H的吸脱附可以循环进行，因此Pd-Sx配位物种可以作为有效的氢转移的桥梁实现加氢过程。此外，该光催化剂体系具有较好的底物适应性和循环能力。这一工作将为温和条件下实现高效C-N偶联反应提供一种新的思路。
背景介绍
随着工业的发展与进步，有机胺广泛应用于农业、医药、家居、军工等领域，其合成在工业生产中有着越来越明显的重要性。基于“借氢机制（氢转移）”，通过胺与醇的C-N偶联被认为是一种较为绿色的合成有机胺的理想路径。这一过程主要包含醇的脱氢、亚胺的生成以及亚胺的加氢这三个主要步骤。其中醇的脱氢是整个反应的决速步骤。然而，基于这一机制，在热催化合成有机胺的过程中存在一些缺点：（1）醇的脱氢决速步骤需要较苛刻的条件（高温高压）；（2）易发生过度偶联，使得产物分布广，不利于分离；（3）反应中使用的催化剂多为高负载量的负载型贵金属催化剂（如Ru/Al2O3、Pd/Al2O3、Rh/Al2O3等），成本较高。因此，开发出高效低成本的催化剂具有一定的挑战性。近年来，利用光氧化还原技术实现常温常压条件下有机胺的合成引起了广泛的关注。研究者们通常采用一些贵金属有机配合物分子进行均相催化反应，但反应后催化剂难以进行分离，在实际工业生产中难以大规模应用。而采用传统的半导体光催化剂进行多相催化反应，则可以有效解决这一难题。然而仅仅依靠半导体本身的催化能力，很难达到较高的催化活性，实际应用过程中往往需要通过负载一些助催化剂或表面修饰来提高催化性能。近些年，单原子催化被认为是较有前景的领域。单原子催化剂由于其独特的电子结构和较高的原子利用效率而表现出优异的催化活性，被广泛应用于光催化水分解制氢、二氧化碳还原、固氮和有机物降解等领域。因此，我们课题组设计开发了一种单原子光催化剂CdS-Pd，该催化剂可以有效地用于可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应，获得具有工业应用价值的二级胺。同时反应过程中释放出清洁能源氢气。这一工作将为温和条件下实现C-N偶联反应提供一种新的途径。
本文亮点
1. 本工作通过Pd原子与CdS表面的悬挂S原子原位配位制备了一种CdS-Pd的单原子光催化剂，该催化剂可以实现高效可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应获得近100%产率的二级胺N-苄基苯胺以及较高的产氢活性。
2. 实验和理论计算结果证实了，相比于Pd纳米颗粒助催化剂负载的CdS，单一Pd-Sx物种能够有效捕获光生电子，使其具有较长的寿命，而且氢在Pd-Sx物种上的吸脱附能力较强，从而可以作为有效的氢转移载体实现亚胺的加氢，得到目标产物二级胺。
3. 此外，在优化的反应条件下，该催化剂具有较好的稳定性，以及对不同醇类和取代胺的C-N偶联反应具有良好的底物适应性。
图文解析
本工作中，首先我们采用水热法制备了六方晶系结构，颗粒尺寸约为50 nm的纳米球形CdS，其带宽约为（ 图1 a ）。随后，在可见光催化C-N偶联反应过程中加入PdCl2溶液原位合成单原子催化剂CdS-Pd SAs。作为对比，我们采用浸渍法制备了Pd纳米颗粒负载的CdS催化剂CdS-Pd NPs。从图1b的XPS图谱可以看出，光催化反应后的CdS中事实上存在Pd元素。结合能 eV和342 eV分别对应Pd 3d5/2和Pd 3d3/2，表明Pd以2+价态形式存在，而非单质态。因此，我们可以初步推测反应后，Pd与CdS进行了一定的配位。
图1 CdS和CdS-Pd SAs单原子催化剂的结构表征
为了进一步确定反应后Pd的状态以及与CdS的配位环境，我们对样品分别进行了X射线精细结构谱（XAFS）和球差电镜的表征。从图3d可以明显看出反应后的CdS表面上的Pd物种既不是二价态也不是单质态，而是以一定配位的形式存在。通过对样品CdS-Pd SAs中Pd的K-edge EXAFS图谱进行拟合，可以得出Pd-S的配位数约为3（ 表1 ）。通过进一步的HAADF-STEM和 EDS mapping图可以清晰地看到Pd以单原子形式均匀地分散在CdS上（ 图1 e-j ）。因此，综合上述表征方法，我们可以初步证实在光催化反应过程中，PdCl2以Pd-S配位键的形式将Pd原子锚定在了CdS载体上，为光催化反应过程提供一定的反应活性中心。
表1 样品CdS-PdSAs中Pd的EXAFS拟合数据
CN , coordination number; R , bonding distance; σ 2, Debye-Waller factor; Δ E0 , inner potential shift.
为了进一步研究CdS表面的S对催化反应的影响，我们首先对CdS进行了不同程度的表面修饰（400 oC高温煅烧：CdS-400；双氧水表面腐蚀：CdS-H2O2）。从图2 a可以看出，采用不同的手段修饰后，CdS的结构并未发生明显变化，仍然是结晶度较好的六方晶系结构。CdS、CdS-400和CdS-H2O2的能带分别为、和 eV，即能带结构也未发生明显变化（ 图2 b ）。从图2 c和d可以明显看出， CdS通过表面修饰之后，Cd 3d和S 2p均向高结合能偏移，而且偏移程度随着修饰强度增强而增大。这主要是由于CdS修饰后产生了一定的S空位，使得表面部分Cd暴露，从而改变了Cd和S的周边电子云密度分布。
图2 修饰前后的CdS结构表征
在常温常压氮气气氛下，我们采用苯甲醇和苯胺的C-N偶联作为模型反应对所制备的催化剂进行可见光催化活性评价（ 图3 ）。首先我们确定了暗反应、无光催化剂以及只有PdCl2的情况下该模型反应没有任何催化活性。在添加PdCl2的条件下，我们对不同的半导体光催化剂进行了活性筛选，发现只有CdS能有效地进行光催化C-N偶联生成二级胺（N-苄基苯胺），产率高达 mmolgcat-1h-1。而其他半导体催化剂在反应过程中只能催化生成亚胺（N-苄烯苯胺），且普遍产率较低（< mmolgcat-1h-1）。
图3 可见光催化C-N偶联反应的催化剂活性筛选
基于CdS对该反应的催化特异性，我们测试了其苯胺的转化率及产物的选择性随时间的变化曲线。从图4b可以看出，随着反应的进行，苯胺的转化率不断提高，当反应达到16 h后，底物苯胺几乎完全转化。随着反应的进行，亚胺（N-苄烯苯胺）的选择性不断降低，而二级胺（N-苄基苯胺）的选择性不断提高，表明反应过程中逐步完成了亚胺的加氢过程。
为了进行对比，我们采用浸渍法提前将Pd纳米颗粒沉积到CdS表面上并进行光催化活性评价。从图4c我们发现，沉积Pd纳米颗粒的CdS催化活性是单一CdS活性的4倍。这主要是由于Pd纳米颗粒作为助催化剂可以有效地提高光生载流子的分离效率。而当我们将Pd以PdCl2的形式加入到反应体系中时，催化活性是单一CdS活性的约倍。而且产物中出现了二级胺（N-苄基苯胺）。也就是说反应体系中原位加入PdCl2能够促使该反应完成加氢过程，有效实现氢转移。因此，我们可以初步推断，光催化反应过程中Pd和CdS表面悬挂的S作用产生的Pd-S物种对实现C-N偶联起到至关重要的作用。此外，在反应过程中我们可以检测到氢气的生成。从图4d可以看出，单一的CdS在反应过程中几乎不产生氢气。而CdS-Pd SAs产氢速率达到 mmolgcat-1h-1，是CdS-Pd NPs的约倍，CdS的近10倍。这一结果也与苯胺转化率的差异相吻合。
为了验证CdS表面的S与Pd作用形成了Pd-S物种，从而提高了C-N偶联反应性能，我们对CdS进行了不同程度的表面修饰。从图4e可以明显看出，随着表面修饰的增强，反应的活性逐渐下降，而且产物苄基苯胺的选择性也随之下降。这也就意味着，当我们遮盖或者去除部分S位点，反应底物在催化剂表面的吸附性能下降，从而导致反应活性降低。另一方面，由于S空位的增多，使得Pd原子很难与S进行配位产生Pd-S物种，从而无法完成C-N偶联反应过程中的氢转移，也就不能得到饱和的目标产物二级胺N-苄基苯胺。
图4 可见光催化活性评价
为了研究在光催化反应过程中不同自由基的作用，我们进行了捕获实验。从图5a可以看出，当体系中加入叔丁醇和苯醌来分别捕获•OH和•O2-，反应的活性基本没有发生变化，说明体系中的这两种自由基对反应基本没有贡献。而当体系中加入草酸铵捕获光生空穴后，产率降为原来的1/3，加入过硫酸钾捕获光生电子后，产率降为0。这一结果表明，光生电子和空穴在光催化C-N偶联反应中有着重要作用。
接着，我们采用超快光谱（TAS）来揭示光照下不同催化剂的载流子衰减动力学。图5b为不同催化剂的瞬态吸收图谱以及拟合曲线。采用双指数模型拟合可获得两个弛豫时间τ1和τ2。Τ1代表导带电子到过渡态的捕获时间，τ2代表电子与过渡态或者价带空穴复合的时间。通过对比，CdS-Pd Sas的弛豫时间明显要长，也就是说，在反应过程中CdS表面单原子态的Pd配位物种Pd-Sx可以作为电子陷阱来捕获光生电子，提高载流子的分离效率，从而加速光催化C-N偶联。另外，从CdS导带转移到过渡态Pd-Sx中间体的弛豫时间更长，更利于氢原子的吸附。
为了研究不同催化剂对于H的吸附以及转移能力，我们做了一个N-苄烯苯胺加氢的模型反应。从图5c可以明显看出，对于单原子态的CdS-Pd SAs催化剂，N-苄烯苯胺较容易实现光催化加氢到苄基苯胺产物，而单质态的Pd（CdS-Pd NPs）催化剂无法实现加氢过程。这也证明了单原子态的CdS-Pd SAs可以很好地吸附H并完成氢转移，从而实现加氢过程得到二级胺N-苄基苯胺。
基于以上的机理表征分析，我们可以给出一个可能的反应机理和路径（ 图5d ）。光催化反应前，当体系中同时加入CdS催化剂和PdCl2时，PdCl2很快吸附到CdS表面上与表面悬挂的S原子形成Pd-Sx的配位物种。当CdS被光激发后，表面的Pd-Sx配位物种可以有效捕获光生电子，形成•Pd-Sx中间态物种，同时光生空穴能够脱去苯甲醇上的质子，将其氧化成苯甲醛。然后生成的苯甲醛与苯胺进行亲核加成反应，产生醇胺中间体。由于醇胺非常不稳定，很快脱水生成亚胺。苯甲醇上脱去的H+较容易吸附到长寿命的•Pd-Sx中间态物种形成H-Pd-Sx。最后，吸附的H又容易脱附，加成到N-苄烯苯胺的N上，实现氢转移，完成亚胺的加氢过程，得到最后的目标产物N-苄基苯胺。整个过程中，H的吸脱附可以循环进行，因此Pd-Sx物种可以作为有效的氢转移的桥梁实现加氢过程。此外，过多的吸附H可以从H-Pd-Sx上脱附产生H2。
图5 反应机理表征及推测
我们通过DFT模拟计算进一步验证了为什么单原子态的CdS催化剂CdS-Pd SAs可以很好地实现光催化C-N偶联生成N-苄基苯胺（ 图6 ）。结合EXAFS拟合结果，我们以Pd-S三配位的形式作为计算模型来研究H吸附和反应过程。对于催化剂CdS-Pd NPs来说，在位点1和2的H吸附能分别为 eV和，而催化剂CdS-Pd SAs的H吸附能为 eV。通过过渡态能量搜索，可以得出，Pd纳米颗粒负载的CdS-Pd NPs的加氢能垒为 eV，而对于单原子态的CdS-Pd SAs来说，由于形成的Pd-Sx配位物种能够有效地吸附和脱附H，因此脱附的H直接加成到亚胺的不饱和C上，完成加氢过程。
图6 DFT模拟计算
总结与展望
总的来说，我们设计开发了一种CdS-Pd单原子光催化剂，该催化剂可以有效地用于可光催化苯甲醇和苯胺的C-N偶联反应，获得具有工业应用价值的二级胺。同时反应过程中释放出清洁能源氢气。结合实验以及模拟计算，我们推测Pd在光催化反应过程中与CdS表面的S原位配位形成Pd-Sx中间物种，而这一中间体可以提高载流子分离效率以及有效地进行H的吸脱附，构成Pd-Sx •Pd-Sx H-Pd-Sx Pd-Sx的循环过程，实现氢转移，完成亚胺的加氢过程，得到目标产物N-苄基苯胺。整个过程中，Pd-Sx中间体可以作为有效氢转移的桥梁实现加氢过程。此外，该催化剂体系具有较好循环能力和底物适应性。这一工作将为温和条件下实现C-N偶联反应提供一种新的思路。
作者介绍
钮峰 ，博士毕业于法国里尔大学（法国国家科学研究中心）（导师Andrei Khodakov教授和Vitaly Ordomsky研究员）。2020年8月加入香港中文大学（深圳）邹志刚院士团队从事博士后研究。以第一作者在ACS Catalysis，Green Chemistry，Solar Energy Materials & Solar Cells等期刊上发表SCI论文12篇。目前主要研究方向为多相热催化、光催化能源转化。
涂文广 ，2015年获南京大学物理学院博士学位。2015至2020年在新加坡南洋理工大学从事研究博士后研究工作。2020年6月起任职于香港中文大学（深圳）理工学院。主要从事于低维光电材料表界面结构的精准设计与构建，实现太阳能驱动下的小分子转换，取得了一系列重要成果，迄今为止已在Nature Communications, Advanced Material, Advanced functional Material, ACS Catalysis, ACS Energy Letters等期刊上发表论文70余篇, SCI被引超过8000次，H指数为44。
周勇 ，香港中文大学（深圳）兼职教授。2009 年9月被南京大学物理学院按海外人才引进回国工作，加入南京大学环境材料与再生能源研究中心，聘为教授。主要从事：1、人工光合成二氧化碳转化为可再生碳氢燃料；2、光电材料的设计和构建；3、高效、低成本钙钛矿太阳能电池产业化应用研究。近五年来，以第一作者或通讯作者在 国际重要期刊上发表论文超过 60 篇，其中包括 J. Am. Chem. Soc. (1 篇)、Adv. Mater. (2 篇)、Adv. Funct. Mater. (1 篇)和 Nano Lett. (1 篇)，受邀以第一作者或通讯作者撰写 2 篇综述论文。近五年论文他引超过 1600 次，5 篇论文入选 Web of Science 统计的“过去十年高被引论文”, H 指数 46。光催化还原 CO2 研究成果作为主要研究内容，荣获 2014 年国家自然科学二等奖(排名第四)。主编三本英文专著（Springer 等出版社出版）。多次受邀在国内外相关学术会议上做邀请报告或主持会议。担任 Current Nanoscience 中国地区编辑和 Mater. Res. Bull.编委。主持承担国家基金委、 科技 部 973 项目等项目。入选教育部新世纪人才（2010 年）、江苏省首届杰出青年基金(2012年)。
邹志刚 ，2003年凭为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，国家重点基础研究发展计划“973”项目首席科学家，教育部创新团队带头人，2015 年当选中国科学院院士，2018 年当选发展中国家科学院院士。主要从事新型可再生能源与环境材料方面的研究，邹院士在光催化领域做出了卓越的贡献，被媒体称为“光催化领域的前行者”。邹志刚院士已在 Nature等国际一流期刊上发表论文 602 多篇，H指数 74，连续 5年入选爱思唯尔材料科学高被引学者，是材料领域有国际影响力的学术带头人。申请中国发明专利 200 多项，其中 83 项已获授权；承担两届国家重大基础研究计划 973 项目、国家自然科学基金中日合作项目、 科技 部国际合作重大项目等多项科研项目；获国家自然科学二等奖 1 项、江苏省科学技术一等奖 2 项，作为第一完成人获第 46 届日内瓦国际发明展金奖及阿卜杜拉国王大学特别奖各 1项。
哈哈， 我写完了。 很容易的，抄你实习日志北。
你看下（微生物前沿）上的文献吧，
1.分子催化
内容侧重于配位催化、酶催化、光肋催化、催化过程中的立体化学问题、催化反应机理与动力学、催化剂表面态的研究及量子化学在催化学科中的应用等。 《分子催化》工业催化过程中均相催化剂、固载化的均相催化剂、固...
2.微生物学通报
（2）限制性内切酶：内切酶前3个字母用斜体，后面的字母和编码正体平排，如：BamHⅠ、HindⅢ、Sau3AⅠ等。 （3）氨基酸和碱基的缩写：氨基酸缩写用3个字母表示时，仅第一个字母大写，其余为小写，全部正体。碱基...
3.生命的化学
限制性内切酶名称的英文缩写前3个字母要用斜体。 9）参考文献本刊提倡来稿作者在参考文献中对国内外同行已发表的相关研究论文给予充分反映，尤其是最新的研究成果。不提倡引用未曾正式公开发表的论著、读者很难或...
应用催化B环境 APPLIED《 CATALYSIS- ENVIRONMENTAL》期刊刊号为0926-3373,期刊2017-2018年影响因子为,同年期刊自引率为,期刊覆盖领域有环境科学-工程:化工,期刊的平均个月,大约周,大类学科属于物理化学-2区小类学科属于工程:化工-1区应用催化B-环境欢迎以下领域的原创、新颖和高影响贡献： 催化消除环境污染物，如氮氧化物、一氧化碳、硫化合物、氯化和其他有机化合物，以及固定或移动源排放的烟尘。 对用于环境污染减排的催化剂，特别是用于工业过程的催化剂的基本理解。 新型和商用环境催化剂的制备、表征、活化、失活和再生的各个方面。 清洁能源生产的新催化路线和工艺，例如通过催化燃料加工产生氢气；燃料电池的新催化剂和电催化剂。 废物转化为有用产品的催化反应。 清洁制造用环保催化剂取代有毒化学品。 光催化过程的科学方面和对光催化剂应用于环境问题的基本理解。 催化燃烧新技术与催化剂。
生物催化类综述期刊刊号：1008-1143，61-1233/tq期比较好投。根据查询相关资料信息，工业催化主要报道我国化工、石化、炼油、生物工程、医药、环保、新能源等方面催化新技术、新工艺，催化剂和工业助剂的研制，催化剂性能的测试与表征，催化反应器的开发，催化剂新成果、新产品的应用技术等。
植物光合作用的多样性光合作用既是生物学中最古老的问题，也是当前生物学的前沿之一，因为它不仅在农业，能源，生态等问题中具有重大实际意义，而且在生命起源，进化与光能转换等生物学基本理论问题中也很重要。但自1771年Priestley发现光合作用以来，光合作用的原初过程仍不很清楚，而对光合作用碳素同化的化学过程却有了比较清楚的认识和了解。总的来讲，绿色植物（尤其是高等植物）在不同自然环境中不仅表现广泛的适应性，而且表现光合作用方式的多样性。1．光合作用的多种途径据目前所知，所有绿色植物光合作用的原初反应（包括光物理和光化学）都是通过捕获光能产生ATP和NADPH（即同化力），但随后发生的CO2固定还原过程则存在着较大的种间差异。研究表明，所有绿色植物都具有一种最基本的光合碳代谢方式，即著名的卡尔文循环（因其发现者而得名）或光合碳还原循环，亦称C3途径或C3方式。该途径的生化过程十分复杂，在此不予赘述。由于有的植物同时具有多种光合方式，通常称只利用这一方式的植物为C3植物。这类植物主要分布在温带地区，其同化CO2的最适日温是15-25℃。光合作用的另两种变异途径是C4途径和景天科酸代谢（CAM）途径。具有C4途径的植物通常生长在热带地区，其同化CO2的最适温度是25-35℃，光合效率显著提高，称为C4植物；具有CAM途径的植物通常生长在干燥的沙漠地区，且白天进行光反应，晚上固定CO2合成有机酸，使有机酸含量表现明显的日变化，称为CAM植物。这两类植物与C3植物在叶片解剖结构及某些生理特性方面均有显著差异。此外，C4植物的光合作用还有三种变式，即PEP－CK型C4植物，NAD－ME型C4植物和NADP-ME型C4植物，这三类C4植物都具有相似的叶片解剖结构，即花环状维管束和具叶绿体的维管束鞘，其主要差别是产生的中间产物和脱羧酶不同。PEP-CK型C4植物在叶肉细胞内固定CO2形成草酰乙酸，然后转变为天冬氨酸传导至维管束鞘细胞，经丙酮酸磷酸双羧酶脱羧，其碳架以丙酮酸或丙氨酸重新返回到叶肉细胞；NAD-ME型C4植物在叶肉细胞中固定CO2形成天冬氨酸并传导至维管束鞘细胞，然后转化为苹果酸．并在线粒体内脱羧，其碳架再以丙酮酸或丙氨酸转回到叶肉细胞；NADP-ME型C4植物在叶肉细胞固定CO2形成草酰乙酸，而后转化为苹果酸，并被输送到维管束鞘细胞中，在叶绿体内经苹果酸脱羧酶氧化脱羧，产生的碳架以丙氨酸重新返回叶肉细胞。以上三类C4植物在维管束鞘细胞内脱羧后，产生的CO2最终还是通过C3途径被还原，C4途径实际上只起“CO2泵”的作用，以增加反应位置CO2的浓度，从而显著提高光合效率。2．不同光合途径的判定叶片的解剖学特征通常可用来区分C3，C4和CAM植物，但由于光合作用主要是生化反应过程，因此时有例外发生。鉴于此，目前已发明了数种用以区分植物不同光合类型的其他方法，如δ13C（13C／12C同位素比），光呼吸，光照后CO2的猝发以及相对光合效率等，其中以δ13C的测定最为可靠。δ13C是近来发展起来的一种新的检测技术，主要依据是C3途径中的 RuBP羧化酶比C4途径中的PEP羧化酶对13CO2具有更大的排斥性，即在13CO2和12CO2中C4植物比C3植物更易消耗13CO2，因此，C4植物有机质中的13C／12C要比C3植物有机质中的13C／12C更大。13CO2和12CO2含量的测定是以国际标样（即普通石灰岩CaCO3）为对照，通过焚烧干燥的植物材料测定的。最后根据下式计算出δ13C（‰）值，即：从上式可以看出，如果在光合作用的碳固定期间13C／12C没有变化，δ13C（‰）将等于零；如果对13CO2有排斥，δ13C（‰）将是一个负数，排斥能力愈大,δ13C（‰）负值也越大。实验证明，在25℃和条件下，PEP羧化酶的δ13C（‰）是-3‰，而在24℃和条件下，RuBP羧化酶的δ13C（‰）是％，这清楚地表明，RuBP羧化酶对13CO2具有比PEP羧化酶更大的排斥性。当温度升高（37℃，）时，RuBP羧化酶的δ13C（‰）显著变负的程度要小一些（‰），这与C3植物光合作用的最适温度偏低（15-25℃）相一致。应用此法目前已测得C3植物的δ13C（‰）在-23到-34‰之间，C4植物的δ13C(‰)在-10到一18‰之间，并据此发现了一些δ13C(‰)居于C3植物与C4植物之间的C3／C4中间类型植物。对于CAM植物来说，得到的δ13C(‰)在-14到-33％之间，显然较低的值落在C4植物的δ13C（‰）范围内，而较高的值则落在C3植物的δ13C（‰）范围内。对此种情况的解释是，许多CAM植物在变化着的环境条件中，能够从光合作用的C3方式转变到CAM，反之亦然。从上新世到二叠纪的代表性化石植物材料中得到的δ13C（0／00），都在现代典型的C3植物范围内，并且目前古老植物中也很少发现有CAM植物存在，这表明植物自来到陆上以来，C3途径就作为一个固定空气中CO2的主要方式进行着。而C4途径和CAM途径似乎比C3途径进化较晚，是C3途径对环境变化的一种适应性反应。3 光合作用多样性与植物系统演化的关系在当今纷繁众多的植物世界中，要理出一条清晰合理的植物系统演化线索是很困难的。除了传统的研究手段外，唯一可凭藉的有说服力的证据是埋在不同地层中的植物化石材料。目前普遍认为，太古代和元古代是细菌，蓝藻繁生的单细胞生物时代；右碳纪是羊齿植物隆盛的时代，三叠纪和侏罗纪为裸子植物时代；被子植物的出现则更要晚得多。显然，在不向地质时代中植物进化的等级是显而易见的。植物的系统演化无不伴随着一系列生理结构和代谢机能的重大改变和调整，其中一个重要的变化就是光合作用的多样性反应。光合细菌和蓝藻可谓最低等的光合生物，其光合结构和光合方式较之高等植物要原始简单得多。就光合碳代谢而言，C3途径最早是在单细胞真核绿藻中发现的，后来被证明是光合生物中碳转化的普遍过程，但同时发现包括现代海藻在内的许多绿色植物还存在其他光合途径，如目前人所供知的C4，CAM等。单子叶禾本科被认为是进化程度很高的被子植物类群，其适应性特强，分布极广是众所周知的。研究表明，该科差不多存在几乎所有的光合作用类型，并且公认较原始的竹亚科只有C3型，而进化较高级的虎耳草亚科和须芒草亚科等均为C4型，有些亚科如芦竹亚科等既有C3型，又有C4型。因此，在这种“高级进化科”中研究光合作用的多样性及其进化关系是很有代表意义的。4 结束语据有关地质资料，地球自形成以来，在漫长的演变过程中，地质地层结构已发生了多次剧烈的变化。不难想象，定居于各个地质时代的绿色植物也会发生相应的代谢改变与适应。Hallersley和Watson(1992)曾分析不同光合作用途径与过去气候变化的关系。由于现代工业文明的发展与进步，大气中的CO2浓度的持续增加已达一个世纪之久，全球气温升高也成为一种必然趋势，面临种种变化，尤其是CO2和温度这两个影响光合作用的重要因素的改变，绿色植物的光合代谢将作出怎样的响应？对这一问题的探讨和回答无疑是很有意义的，不仅在理论上对生理学工作者将有所启示，并可能对现代农业的增收提供有益的指导。
2017年水处理技术论文篇二 浅谈给水处理技术的发展 [摘要] 水与人们生活生产密切相关，而且水是保障人民生活发展工业生产不可缺少的物质基础。近年来，人口增长、水资源的分布不均、污染加剧等问题造成水资源不足日益严重。因此给水处理技术一直在改进。本文旨在介绍一些给水处理日益发展的基本技术。 [关键词] 给水处理 污染物 现代化 高级氧化 膜技术 1.现代化处理技术 化学氧化 水质处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除时，会产生较多的有害消毒副产物。目前采用KMnO4语气复合剂(一种专门商品)的应用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处理臭氧—活性炭时才采用。 加吸附剂粉末炭 粉末炭，具有吸附能力好、投加灵活、对污染物处理效能高等优点，但由于耗费较高(约105元/m^3左右)，一般只有在消除冲击性污染时采用，投加量需10～20mg/L，现在一些水污染事件中就曾应用过此技术，此外还可以通过此技术对原水进行控制，并将该技术演化，如形成活性炭吸附带控制突发性污染事件等。 调节pH 由于投加酸与碱，运行成本增加，又在原水中增加无机离子，在我国很少采用，国外在此方面研究较多，这里不做详述。但其对原水pH的控制以及对某些污染物去除还具有良好的功效的，这一点也被业内广泛认可。 生物预处理 20世纪70年代以来，生物处理工艺越来越广泛应用于市政给水生物处理方法包括生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床、生物滤池氧化法、生物活性炭滤池和膜生物反应器等多种形式。生物预处理借助微生物的生命活动对水中的氨氮等有机污染物和铁、锰等无机物进行去除，从而改善水的混凝沉淀性能，使后续工艺较好的发挥作用，提高出水的水质。 2.给水处理的新技术 高级氧化技术 高级氧化技术是给水处理的新技术，并受到了许多的关注，在水处理中有广泛的应用，高级氧化技术包括臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术、超声空化氧化技术等。 臭氧氧化技术 臭氧由于其在水中有较高的氧化还原电位，常用来进行杀菌消毒、除臭、除味、脱色等，在饮用水处理中有着广泛的应用。近年来，由于氯氧化发用于给水、循环水处理和废水处理中有可能产生三氯甲烷等“三致”物质而受到限制，使臭氧在水处理中的作用受到了更多的关注。但臭氧应用于废水处理还存在着一些问题，如臭氧发生的成本高，而利用率偏低，臭氧处理的费用高;臭氧与有机物的反应选择性较强，在低剂量和短时间内臭氧不可能完全矿化污染物，且分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化。因此，提高臭氧利用率和氧化能力就成为臭氧高级氧化法的研究热点。臭氧的高级氧化技术就是通过臭氧氧化与各种水处理技术的结合，形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基。 超临界水氧化技术 超临界水反应与氧化组合为“超临界水氧化(SCWO：Supercritical Water Oxidation)”技术，应用较多。超临界水有优良的溶剂特性，增加了电导率和离子值。表示溶剂的极性的电导率，在常温常压下的值较高(78)，在高温高压下的己烷和甲醇等无极性，与弱极性的有机溶剂的电导率等值(2～30左右)。因此，在高温高压下的水溶解有机物是可能的。 SCWO技术有以下特点： 1) 将有机物完全分解成水和二氧化碳，使之无害化。 2) 不产生以二恶英为代表的有害的副产物。 3) 反应速度快，单位时间内处理量大，装置小型化。 4) 与焚烧炉不同，不需要烟筒，不排放烟气。 在临界温度下易于控制加水分解反应，或易于控制原子团的反应，这是超临界水作为反应溶剂的优越性。不用酸和碱即可进行废水处理，是极好的环境处理技术。 光催化氧化技术 所谓光催化氧化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工艺，可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物。另外，在有紫外光的Fenton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。 超声空化氧化技术 超声空化是指水中的微小泡核在超声波作用下被激化，表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。超声空话技术就是利用声解，将水中有机物转化为CO2、水、无机离子和有机酸等成分。超声空化技术具有少污染或无污染、设备简单等优点，同时，还伴有杀菌消毒功效，是一种很有潜力的水处理新技术。但现阶段超声空话技术主要用于实验室小水量的处理研究中，尚处于基础研究阶段。为了提高降解速度同时降低费用，国内外的水处理工作者又相继研究开发了关于超声波与其他技术相联合的新工艺，如臭氧/超声波联合工艺。在臭氧/超声联合处理含酚水的实验研究中，取得了较好的处理效果。 膜处理技术 随着人类对膜的逐步认识，各种人工合成膜也应运而生，其种类繁多，作用也千差万别，但是它们具有一个共同的特点---选择透过性。膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。 膜式活性污泥法技术是分离技术与生物技术有机结合的新型的水处理技术。是利用膜分离设备截留生化反应池中的活性污泥和大分子有机物，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，而难降解的物质在反应池中不断反应、降解。因此膜处理工艺是通过膜分离技术大大强化了生物处理的功能。 3.结语 我国的给水处理目前普遍采用混凝、沉淀、过滤、消毒组成的常规水处理技术， 优点是水处理成本低， 平均处理效果较好。此外， 水源污染加剧， 常规水处理工艺对某些有机污染物的去除效果不佳。而新兴的水处理技术对水质的改善提供了支撑。臭氧-活性炭处理、膜技术等水处理技术在去除效率、无害性等方面均有常规处理无法比拟的优势， 并且在发达国家的使用经验也表明了这些技术的可靠性。随着科技的进步， 材料学的发展，这些新兴工艺的成本也在逐渐降低。因此我们可以预见， 未来的水处理， 将朝着更安全、更高效、更环保的方向发展。 参考文献 [1]陆煜康，唐锂.水处理节能和新能源的应用.北京：化学工业出版社，2010，5 [2]苑宝玲，王洪杰.水处理新技术原理与应用.北京：化学工业出版社，2006，1 [3] 陆煜康.水处理新技术与能源自给途径.机械工业出版社，2008，8 作者简介： 阚沙沙(1992-)，女，汉族，吉林松原人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程. 郭丹丹(1991-)，女，汉族，河南许昌人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程. 看了“2017年水处理技术论文”的人还看： 1. 关于水处理技术论文 2. 锅炉水处理技术论文 3. 工业水处理技术论文 4. 膜法水处理技术论文 5. 锅炉水处理技术论文(2)
摘要:人类在经过漫长的奋斗历程后,在改造自然和发展社会经济方面取得了辉煌的业绩,与此同时,生态破坏与环境污染,对人类的生存和发展已构成了现实威胁。保护和改善生态环境,实现人类社会的持续发展,是全人类紧迫而艰巨的任务。因此,环境保护与实现可持续发展,是一个一而二,二而一的任务。保护环境是实现可持续发展的前提,也只有实现了可持续发展,生态环境才能真正得到有效的保护,保护生态环境,确保人与自然的和谐,是经济能够得到进一步发展的前提,也是人类文明得以延续的保证。关键词:环境保护;可持续发展;和谐发展1可持续发展的实质可持续发展既是满足当代的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。可持续发展包含二个重要的内涵:一是需要,指满足人类基本需要和提高生活质量的需要,将基本需要放在特别优先的地位来考虑;二是限制,指人类的发展和需要应以地球上资源的承受能力为限度,通过人类技术的进步和管理活动,对发展进行协调与限制,要对环境满足眼前和将来需要的能力施加限制,以求与自然环境容量相适应。没有限制的发展,便不能持续。生态持续发展是可持续发展的保障,经济持续发展是可持续发展的手段,社会持续发展是可持续的最终目标。随着环境问题的出现,倡导可持续发展模式更是迫在眉急的。当今世界面临着人口、资源、环境和发展一系列重大问题。可持续发展概念是在人类深刻认识环境与资源的可持续能力基础上提出的。它是源于环境保护的。人类是自然的一部分,人类与自然界是不可分割的整体,人必须与自然协调才能持续生存。不适当的生产和生活方式是地球环境所面临的最严重问题之一。工业革命以来,尤其是第二次世界大战以后,西方国家竞相追求经济的高速发展,通过大量消耗不可再生资源,促进经济的快速增长和维持较高消费水平的需要。工业生产虽然增长了几十倍,但却出现人口膨胀、资源短缺、环境恶化、生态破坏、贫困加剧和各国发展失衡的社会矛盾。可见经济要持续发展,社会能够和谐发展,保护好环境是关键可持续发展的思路,不但涉及人类未来的前途和命运,而且发展就是高消耗,高增长的消费经济模式,不考虑自然的承受能力,以大量消耗自然资源来促进经济发展,造成人与自然环境的不协调。可持续发展是将自然界普遍存在的物质不灭和能量守恒定律,应用到作为有机整体的人与自然环境系统。满足人类需求是社会发展的中心。要求人类在尽量减少资源消耗的基础上,提高资源的利用率,做到少投入多产出,促进可再生资源的增长,使系统内部在相互协调的情况下,物质能量的转化率达到最佳效果,以满足人们的需求。同时要求人们在消费时,尽可能地多利用少排放,以减少自然的负荷,使系统的结构和功能保持良好状态,成为人类与自然环境相互协调的可持续发展的新模式。2环境功能和环境问题人类社会的发展不可能脱离周围环境而孤立地进行。环境是社会发展的经常必要的条件之一,趁着加速或延缓社会发展进程的作用环境对社会发展所起的促进或阻延的作用体现了生产力不断提高和自然资源不断开发,社会与其周围环境的联系便日益加深。环境是人类生存发展的基础。也是开发利用的对象。主要功能有:(1)提供人类活动所必需的各种自然条件和自然资源。环境是人类从事生产的物质、能源的源泉,也是各种生物基本重要条件。人类从自然地理环境中开采煤、石油、天然气等,利用土地资源生产谷物,从而产生一系列的经济活动。因而环境资源的多寡、优劣决定着经济活动的规模和速度。当人类索取资源的速度超过自然供给的能力时,便难以维系和持续发展。(2)消纳和同化人类活动产生的产品,同时也会有一些一时未能被利用的副产品排入环境,成为废物。而人类新陈代谢和消费活动,也产生各种废弃物归还给周围自然环境。当废物排放量超过环境的自净能力时,环境质量会下降。(3)满足人类生存的精神享受。环境不仅能为人类提供物质资源,而且还能满足人们对舒适的要求。清洁的空气和水是农业生产必需的要素,也是人们健康,愉快的生活需求。优美舒适的环境,使人们心情轻松、精神愉快,有利于提高人体素质,更有效地工作促进社会经济持续发展。保护环境的目的在于促进社会经济持续发展。面对诸多的环境问题,我们必须加强环境保护。环境问题是指任何不利于人类生存和发展的环境结构和状态的变化,产生的原因包括人为、自然两方面。其实质是人类不合理的社会经济活动与环境可持续发展间的矛盾。环境问题已成为人类面临的严峻挑战之一。主要包括原生环境问题和次生环境问题两大类。(1)原生环境问题地叫第一环境问题,是由自然环境自身变化引起的,没有人为因素或很少有人为因素参与。这一类环境问题是自然诱发的,是经过较长时间自然蕴蓄过程之后才发生的,或者主要是受自然力的操纵,且人已失去控制能力情况下发生的,并使人类社会遭受一定的损害。这类环境问题包括地震、火山活动、滑坡、泥石流、台风、洪水、干旱等。面对这些问题我们昼做到预防减少损害。(2)次生环境问题是人类活动作用于周围环境引起的环境问题,也称第二环境问题。主要是人类不合理利用资源所引起的环境衰退和工业发展所带来的环境污染等问题。①环境破坏,环境破坏又称生态破坏。主要指人类的社会活动引起的生态退化及由此而衍生的有关环境效应,它们导致了环境结构与功能的变化,对人类的生存与发展产生了不利影响。环境破坏主要是由于人类活动违背了自然生态规律,急功近利,盲目开发自然资源所引起的。因过度砍伐引起的森林覆盖率锐减,因过度放牧引起草原退化,因滥肆捕杀引起许多动物物种濒临灭绝,盲目占地造成耕地面积减少因毁林开荒造成水土流失和沙漠化,地下水过度开采造成地下水漏斗,地面下沉,因其他不合理开发利用,造成地质结构破坏,地貌景观破坏等。②环境污染与干扰,环境污染指有害物质或因子进入环境,并在环境中扩散、迁移、转化,使环境系统的结构性与功能发生变化,对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。主要是指人类活动导致环境质量下降。如大气污染、水污染、土壤污染、放射性污染等。这威胁着人类的健康。环境干扰指的是人类活动所排出的能量进入环境,达到一定程度产生对人类不良的影响。环境危机之所以引起人们的普遍不安与广泛关注,是因为环境危机不仅影响了当代人的生活质量,也威协后代人的生存。这必须与可持续发展联系起来,可持续发展鼓励经济增长,它不仅重视增长数量,而且要求发送质量提高效益,节约能源,减少废物,改变传统的生产和消费模式,实施清洁生产和文明消费。是以保护自然为基础,控制环境污染,改善环境质量减少生态破坏,保持地球生态系统的完整性,以持续的方式使用可再生资源,使作类的发展保持在地球承载力之内。是以消除贫困,改善和提高人类的生活质量为目的,要与社会进步相适应。虽然未来人对幸福的理解也许会与我们有所不同,但作为人,他们的某些基本需要(如清洁的空气、干净的.水、健康而稳定的生态系统)必须首先得到满足。因此,在分配地球上的有限资源时,我们必须要用代际主义的原则来处理当代人与后代人的关系。我们不仅要给后人留下一套先进的生产技术与成熟的经济发展模式,还要给他们留下一个稳定而健康的生态环境。3环境保护与可持续发展一种文明如果把掠夺和征服自然视为自己的价值实现,那么,环境污染与生态危机的出现就是必不可免的;人为目前所面临的环境危机,不是源于科学技术提供资源的速度慢于人类消费资源的速度。与以往的历史相比,人类目前所掌握的技术无疑是最先进的,但是,环境危机正是在我们拥有如此空前的技术力量的背景下产生的。因此,环境危机不能通过单纯的技术手段来解决,承认技术手段在保护环境方面的局限性,并不是要否认科学技术在保护环境方面的局限性,并不是要不论科学技术在保护环境方面的重要作用而是要求我们突破技术决定论的局限,把环境保护与可持续发展放在文明转型和价值重铸的大背景中来加以思考。承认大自然的内在价值,把人与自然视为一个密不可分的整体,追求人与自然的和谐,尊重并维护生态系统的完整、美丽和稳定。无论以全球范围,还是以我国的实际情况来看,人类文明都发展到了保护生态环境阶段。确保人与自然的和谐,是经济能够得到进一步发展的前提,也是人类文明得以延续的保证。要实现保护环境与可持续发展的目标。我们需要做的事情非常多,我们要调整好人与自然的关系,当代人与后代人的关系,以及当代人之间关系。要真正解决环境问题,首先必须改变当前人类的发展模式和道路。发展不能仅局限于经济发展,不能把社会经济发展与环境保护割裂开来,更不应对立起来。发展应是社会、经济、人口、资源和环境的协调发展和人的全面发展。1972年人类环境会议上通过了《人类环境宣言》,或为人类环境保护工作的转折点,环境问题不仅仅是环境污染问题。从全球来看生态环境破坏此环境污染更严重。冲破了就环境的狭隘观点,把人口、资源、环境与发展紧密联系起来,协调人类与环境,发展与环境的关系,才能从整体上解决环境问题。当代人之间能否公平地分配环境保护的成本与利益能否建立一套鼓励人们的环保行为的制度安排,这直接决定着人与自然和谐这一目标的实现;如果当代人之间尚且不能实现某种最低限度的公正,那么,我们就很难指望他们会真正关心遥远后代的利益,因此,当代的集体努力与人人选择是实现可持续发展目标的关键。《我们共同的未来》把满足贫困人口的基本需要“放在特别优先的地位来考虑”。这是由于使人的基本需要得到满足,这是人作为人所享有的基本权利。贫困是对这种权利的剥夺,它使人作为的价值得不到实现。同时,贫困与破坏环境往往是互为因果的。因此,消除贫困,减少贫富差距是实现代内平等的内在要求,也是实现可持续发展的基础。综上所述,要达到人类与自然环境的协调发展要达到可持续发展的目标——必须保护好环境。人有权利利用自然,通过改变自然资源的物质形态,满足自身的生存需要,但这种权利必须以不改变自然界的基本秩序为限度;人又有义务尊重自然的存在事实,保持自然规律的稳定性,在开发自然的同时向自然提供相应的补偿。当然,如此确定权利和义务的范围,是以人与自然之间原本存在着和谐为前提的,可持续发展针对的则是人与自然的和谐关系已经遭受严重破坏的现实。在这个事实中,人对自然的权利和义务的范围必须相应调整。在达到新的和谐之前,人对自然的开发方式,开发深度应当受到严格的限制;人在改变自然资源的物质形态的同时,应当更多地向自然提供补偿,以恢复其正常状态。使人与环境协调发展,达到可持续发展的目标。
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我觉得这种论文比较难，因为对于疲劳的定义的解释就范围广。还有机理之类的。要是真的有研究的话，没有太多的文献能证明各别的食物真的有抗疲劳功效。你先和你的导师沟通下，问这个抗疲劳食品的论文题目可以不。如果可以的话就继续写。综述还是比较好写的。 如果有时间的话再帮你吧。暂时时间不够，我想匿名了，不会。
刺五加功能及应用------良好的抗疲劳作用 刺五加Acanthopanax xenticosus (Rupr. et Maxim.) Harms属五加科。别名刺拐棒、刺老鸦子、老虎镣子。刺五加生于低山、丘陵落叶阔叶林或针阔混交林的林下或林缘，喜温暖、湿润气候，耐寒，地下根茎发达，对土壤要求不严。东北、陕西、四川及朝鲜、苏联运东地区均有分布。yc I&tw0h0【植物形态】 vUDV{l8ij*R&B0 落叶灌木，高 l～6m。茎密生细长倒刺。掌状复叶互生，小叶5，稀4或3，边缘具尖锐重锯齿或锯齿。伞形花序顶生，单一或2～4个聚生，花多而密；花萼具5齿；药瓣5,卵形；雄蕊5，子房5室。浆果状核果近球形或卵形，后具5棱，有宿存花柱。花期6～7月，果期7～9月。g]8P#hr2M3` y0【性状】2sO-ZD8j*E$s6`td0 根茎结节状不规则圆柱形，直径 ～；表面灰褐色，有皱纹；上端有不定芽发育的细技。根圆柱形，多分枝，常扭曲，长～12cm，直径～；表面灰褐色或黑褐色，粗糙，皮薄，剥落处显灰黄色。质硬，断面黄白色，纤维性。有特异香气，味微辛、稍苦、涩。 W K]o%I#S;K0【化学成分】 (TbFqxg0 含刺五加甙（eleutherosideA，B，C，D，E，F，G）和多糖等。食品伙伴个性空间5d9K*e(N#e0^-y9i(k【性味】 e\@f!j4tS:p(s;^0 性温，味辛、微苦。食品伙伴个性空间 _GY*【功能主治】v'Z%M/_xF-]0 近代医学研究证明刺五加的作用特点与人参基本相同，具有调节机体紊乱，使之趋于正常的功能。,J"k6\WV8Q%a2Z#q0有良好的抗疲劳作用，较人参显著，并能明显的提高耐缺氧能力。食品伙伴个性空间&U+k hJDe能增强机体非特异性免疫防卫能力，使网状内皮系统吞噬功能显著增强，减低体内外多种致病因子对机体的损害。能促进抗体的形成，对服用抗癌药所致的白细胞减少有预防作用，且能减轻抗癌物的毒性。具有中枢兴奋，抗应激，促进肝的再生能力，提高蛋白质的生物合成，降低基础代谢，促进性腺以及降低血压等作用。 五加类药物在中国使用已很久了，?名医别录?中称五加：“补中益精。......久服轻身耐老”。老年慢性病患者服刺五加后能增强体力，使衰弱、疲劳、食欲不振等症状消除或减轻，并有改善脑力活动及提高视力、听力的功效。食品伙伴个性空间)f0Or+k;h@长期使用可增加食欲，睡眠精神良好。增强对疾病的抵抗力，无明显的副作用【药理研究】食品伙伴个性空间g\ d9k0R`#lH 一、调节肌体对特异性刺激反应作用3T@5C)Z1v![0 1.抗疲劳作用：刺五加根的提取物有抗疲劳的作用。食品伙伴个性空间m,M3HM I 给小鼠灌胃刺五加浸膏20gm／kg，游泳时间比对照组延长1／4。y3\g}!h$v5oN*C2h0 给大鼠腹腔注射刺五加15mg／kg，游泳后一个小时可消除全部氧债。而对照组大鼠耗氧量仍高於正常62％。食品伙伴个性空间7vKo1BL1k 强迫小鼠剧烈运动摆动(震荡)4小时，以产生疲劳状态，於摆动前灌胃刺五加水提物250、500、1000mg／kg，均能明显防止因摆动引起小鼠肌体紧张性，抓握紧张性和体重，肛温下降。刺五加对疲劳的预防作用比促进恢复作用更强。食品伙伴个性空间~ N#mv s0g 将小鼠强迫悬吊30～60分钟，悬吊后立即给小鼠灌胃刺五加提取物500mg／kg，丁香lOOmg／kg，丁香树脂酚-2-氧葡萄糖500mg／kg，每日给悬吊一次，连续给药9日或10日造成慢性应激引起小鼠疲劳状态，结果水提物和紫丁香对上述患激小鼠性行为减少及肛温降低有保护作用。食品伙伴个性空间Lz$U:Gm6IP 2.耐缺氧作用：食品伙伴个性空间('` 给小鼠腹注射剌五加叶总黄酮25mg／kg，显著增强常压，低压缺氧耐力，减少小鼠整体耗氧量，显著延长常压小鼠生存时间。食品伙伴个性空间)PEG(MbV%q 给小鼠灌胃刺五加茎水提物20g、40g／kg，有显著的耐低压缺氧作用。食品伙伴个性空间m PmD)Uqk.^a:o 3．抗高低温及抗离心抗放射作用：食品伙伴个性空间tf_|@H 给小鼠服用剌五加制剂后，使在摄氏16～17度受冷2分钟，小鼠肛温下降减少，阀下冲动中枢神经系统的综合能力提高，并可提高抗高温耐力，给小鼠服用刺五加浸膏每日一次，连续30日，经放射急性照射后再经离心，其存活数为对照组的5倍。食品伙伴个性空间2G,S8T$~1},p#t)b 刺五加对急性或慢性的辐射损伤具有保护作用，延长被辐射鼠生命的3倍。*btK"\ P*won%q0 4.解毒作用：根据应激学说，一般将应激反应分为三个阶段：警戒期，抵抗期和衰竭期。实验证明刺五加对动物应激反应有影响，使肌体向有利的方向变其应激过程。剌五加能使每日给予绝对致死量的硝苯硫磷酯(40mg／kg)的动物平均寿命从对照组的3～6日延长到5～7日。*KUL Y |N0 用平均致死量的解肉素(37mg／kg)，刺五加使平均寿命从3～8日延长到7日。e(YY"~"b(ai VR*b0 5.调节内分泌功能紊乱：刺五加对许多内分泌腺有双向性调节作用，刺五加既能阻止肾上腺板质激素引起肾上腺增生，又可减少由可体松(类固醇)引起的萎缩。既可防止甲状腺素引起的甲状腺肥大，又可防止甲基硫氧密啶引起的甲状腺萎缩。既能使食性肾上腺素性高血糖降至正常，也可使胰岛索引起的低血糖症的血糖升高。食品伙伴个性空间{ I$a(@:R ? 给雄性小鼠灌胃刺五加5～／kg，每日1次连续3日，可增加精囊和前列腺重量，以及RNA的含量，也可防止其萎。食品伙伴个性空间p \f1ok@[ 刺五加制剂有防止精液浓度和精子活力降低的作用。促进性早熟和体重增加。食品伙伴个性空间Z?#a3L$Y|xZ J 二、对免疫功能的影响 1.封单核—巨噬细胞系统吞噬功能的影响：[ OD#uP5sS eI0 给小鼠每日灌胃剌五加醇提水溶液50g/kg一次，连续给药14、15日、明显增加单核-吞噬细胞系统和巨腹腔巨噬细胞吞噬能力。食品伙伴个性空间_T3@*u?'_给小鼠腹腔汁射刺五加花果挥发油乳剂，醇提物，水提物10m／kg(每ml相当生药量1g)，每日一次，连续5日。醇提物显着提高鼠腹腔巨噬细胞吞鸡红血球其吞噬指数。食品伙伴个性空间 \bAYL^;W 给小鼠腹腔每日注射剌五加多醣(PES-W)其分离的单体PES-A、PES—B100mg／kg，连续5日，三者均能促小鼠巨噬细胞吞噬功能。食品伙伴个性空间6c'o&O7k0ZOu 小鼠感染疟原虫3小时后，先给小鼠灌胃氯奎250mg／kg，再灌胃刺五加片剂，结果刺五加能阻止由氯奎引起的小鼠腹腔巨噬细胞及但核—巨噬细胞系统吞噬功能的下降。[/ca&Iy*S'KTt q0 2.对淋巴细胞功能的影响：H^W_,@fn5Mo0 给小鼠每日灌胃刺五加提取物只，连续9日，明显阻止因游泳疲劳所致的T，日淋巴细胞，杀伤细胞，非特异性抑制细胞免疫功能下降。食品伙伴个性空间cG1G Kc#^b c 给小鼠腹腔日注射剌五加多醣(ASPS)、25、50和100mg／kg连续10日和 100rog／kg连续给药9日，均明显增加小鼠对牛血清蛋白(BSA)引起的迟发型超敏反应。1wS&U8[Dst#I#U+AY0 给小鼠腹腔注刺刺五加浸膏20g／kg，刺五加多醣200mg／kg连续5—7日后，脾重量明显增加，脾内巨噬细胞明显增多，提高玫瑰花结合百分率—倍。D/Yt4jR c!p0 3.对抗体形成的影响：E8l `^$gp^Mx/h0 给小鼠腹腔每日注射刺五加多糖精注剂、25、50、100mg／kg一次，共4、9、10、15及20日不等。结果给药9日后，25～100mg／kg刺五加多糖明显增加小鼠lgg，溶血空斑(PFC)特异性体液免疫功能。食品伙伴个性空间 W6w3L%Bhkw-e 给小鼠每日板上注射刺五加多糖(ASPS)。2V A p@5_ U6N o2V0 67mg／kg，连续3日，小鼠脾脏抗体形成细胞明显增多。食品伙伴个性空间}/O5t] E 给家兔和豚鼠每日分别静脉注射肺炎双球菌和脑膜炎双球菌一次，共6次，同时均灌胃刺五加浸膏10g／kg，共给药23日或24日，停药后每隔10日测血清抗髓浓度共3次，结果证明刺五加促进抗体形成。&Y-o(X!?C2?0 4．对干扰素的影响：干扰素有抗病毒，抗肿瘤和免疫调节作用，可促进T淋巴细胞，天然杀伤(NK)细胞，K细胞及吞噬细胞发挥肿瘤效应。,h |* 给小鼠灌胃刺五加浸膏50g／kg,对皮下注射理磷先胺所致白血球下降有保护作用,与50mg／kgB4相当。{Z Pb1ZLm^,{0 给小鼠每日腹腔注射刺五加浸膏9g／kg连续6日，对钴照射引起骨髓有核细胞减少有显著升高作用。Z*o0^ c0 三、对血管系统的作用食品伙伴个性空间@{'s0_FI 1.心脏的作用：c+~1v0t {.uU"G.|0 给家兔耳静脉注射刺五加注射液2m／kg日，明显减少因注射脑垂体后使叶素引起心电ST段上抬次数，对心律不齐也有一定改善作用。,rm-E&eYpO0 后叶素引起的心肌缺氧有保护作用。食品伙伴个性空间+F8] lu {!f-O 2．对血管的作用：食品伙伴个性空间 `B U ?G'I+Zi)rQ;zX 给小鼠下肢血管灌流注入刺五加黄酮36mg，每分钟流出滴数平均增加25％。*e"$H0 给大鼠颈外静脉注射99mg／kg日刺五加黄酮，有降低麻醉大鼠脑血管阻力的趋势。食品伙伴个性空间"Z6h*v^)S s 给麻醉猫皮下注射刺五加提取液1～2m／kg或静胍注射／kg，能扩张脑血管，改善大脑供向量。lCO%p8NWnfk0 离体兔耳灌流30％刺五加根提取物机扩张血管作用，豚鼠雕体心脏灌流刺五加总黄酮(5mg／ml)在2分钟内使冠动脉流量增加77％。;IG7X&y,g1V W0 3对血小板聚集的作用：ujc)LE8x%u)KrR$j0 给家兔静脉注射700mg／kg或六鼠静脉注射1000mg/kg日，均能明98抑制ADP诱导的血小板聚集。/v9C C5{W&LI!kG'k0 四、对神经系统的作用 1．抑制作用：食品伙伴个性空间v9i.?l r2q!~y 给小鼠一次腹腔注射刺五加水提物40、80、160、320mg／k，或每日给小鼠腹腔注射80、160、320mg／kg，连续4—5日，小鼠出1出现镇静作用，延长睡眠时间，连续给药镇静作用更强。7A-Y|] nF0 2.兴奋作用：食品伙伴个性空间 Ka;L P"FXI#f 刺五加对中枢神颈系统的兴奋作用原理不同於苯丙胺类化合物，不懂毒性低，而且不影响睡眠过程。食品伙伴个性空间#ly5j ^.u*C9bm yM(~%be 刺五加可提高人脑工作效力，提高正常人智加活勤的质和量，减少差错，使运动和感觉的中框稳定性提高。食品伙伴个性空间7B [jAU0y 五、对代谢及组织再生的影响2VB h0F'a0 刺五加有促进性腺性用。剌五加具有同化作用，可促进血红蛋白的恢复，刺激抗体产生，但它与同化类固醇不同，没有男性化作用。食品伙伴个性空间{NF&th n Y*^4h 刺五加可提高机醴无氧化反应，使肌体较早转向利用脂类促进脂肪消化以供肌肉活动能量。