中科院大连化物所邓德会副研究员和包信和院士带领的研究团队，在长期研究二维催化材料和纳米限域催化的基础上，成功地将FeN4结构限域在纳米石墨烯骨架中，使其具有优异的催化活性和稳定性，能够在室温甚至0℃高选择性地催化氧化苯生成苯酚。这一研究结果给低温下高效选择氧化的非贵金属催化剂的设计提供了新的思路和借鉴，同时对于石墨烯制备技术的升级和产业化生产也是利好。

       该研究团队经过5年多的探索，通过高能球磨酞菁铁分子与石墨烯纳米片，通过控制球磨条件，巧妙地利用N原子与石墨烯的C原子形成强的共价键，使N原子作为一个“锚”来稳定配位不饱和的铁中心。该研究团队还与东南大学、中科院物理所、加拿大等多方合作，实现了纳米石墨烯限域单原子铁催化剂研究的突破，首次观察到FeN4在石墨烯骨架中的原子结构。进一步的理论计算表明，形成的FeN4结构能够在石墨烯骨架中有效稳定，并且能高效分解双氧水，进而可以在室温甚至0℃下催化苯氧化生成苯酚。

       在该项研究中，纳米石墨烯铁催化剂的表征采用的是美国麦克仪器公司经典全自动化学吸附仪AutoChem系列。自AutoChem系列发布至今，它已经成为全球各个著名大学以及研究结构的首选仪器。其中不乏中国知名学府和研究院，中科院大连化物所、清华大学、同济大学、华东理工、华南理工、天津大学、复旦大学、厦门大学、山西煤化所、西安交通大学、吉林大学、中科院过程所、中石化石油化工科学研究院、中海油天津化工研究院、兰州石油化工研究院、上海石油化工研究院等等都是AutoChem系列的用户。

AutoChem系列具有如下技术特征：

• 4个内部控温区可独立加热，管路最高达150℃。避免管路中存在冷凝点，可进行蒸汽实验。

• 内部管路体积小，保证了高分辨率与快速检测，减小了计算气体体积时的偏差。

• 高灵敏度的线性热传导检测器（TCD）确保校准体积保持恒定，从而峰面积与反应气体体积成正比关系。

• 四个高精度的质量流量计保证非常准确、可程序控制的气体流量控制，确保基线稳定和精确测量气体体积。

• 抗腐蚀性检测器灯丝可分析大多数腐蚀性气体，减少灯丝氧化。

• 开合式加热炉可加热石英样品管到1100℃。可设定多个升温速率和分析参数，便于进行设计分析实验。

• KwikCool冷却炉可使炉温快速下降到环境温度，缩短分析时间，提高测试量。

• 分别用于制备气、载气和Loop气的十二个进气口可连接更多的气体，进行更为复杂的实验，例如TPR / TPO循环。

• 质谱仪端口和集成软件可同时在热导检测器和质谱仪上进行检测。

• 蒸汽发生器可进行蒸汽吸附反应，例如吡啶、苯和水。

-部分内容转自中国化工报