大連化物所納米金催化研究取得新進展
2015年06月17日 10:15 3743次瀏覽 來源： 中國有色網(wǎng) 分類： 新材料前沿
近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所航天催化與新材料研究室王軍虎研究團隊在納米金催化研究中取得新進展：在熟知反應(yīng)機理和材料性質(zhì)的基礎(chǔ)上合理設(shè)計開發(fā)出以商品化伽馬氧化鐵(γ-Fe2O3)為載體的Au/γ-Fe2O3催化劑，該催化劑對于CO氧化反應(yīng)展現(xiàn)出超高活性，約為Au/α-Fe2O3催化劑活性的20倍，顯示了明顯的載體晶相效應(yīng)，是目前報道活性最高的催化劑之一。進一步研究表明，該載體晶相效應(yīng)可以拓展到其它貴金屬如Pt，Rh等，同時也可拓展到其它遵循Redox過程的反應(yīng)，為催化劑的設(shè)計開發(fā)提供了新思路。該成果已發(fā)表在ACS catalysis上。
負(fù)載型金催化劑對許多重要反應(yīng)具有獨特的高活性和/或高選擇性，對于影響負(fù)載型金催化劑因素的深入研究不僅能幫助改進催化劑配方進而提高催化劑性能，而且所獲得的認(rèn)識可能對其它負(fù)載型貴金屬催化劑的制備改進及性能提高具有借鑒與指導(dǎo)作用。該研究組前期研究(Journal of catalysis, 2013, 299, 90-100)中發(fā)現(xiàn)鐵氧化物負(fù)載的金催化劑主要遵從金誘導(dǎo)的氧化還原機理(Redox)：具有高氧化還原性能的鐵氧化物負(fù)載的金催化劑具有更高的催化活性。鑒于此，近日該研究組開發(fā)出γ-Fe2O3負(fù)載的金催化劑。結(jié)果表明，Au/γ-Fe2O3的活性比Au/α-Fe2O3高約20倍，是目前報道活性最高催化劑之一，顯示了明顯的載體晶相效應(yīng)(較之于α-Fe2O3，γ-Fe2O3具有與四氧化三鐵(Fe3O4)相同的反尖晶石結(jié)構(gòu)，從γ-Fe2O3到Fe3O4的還原只涉及氧原子(O)的流失而不涉及晶格的重排，因此Au/α-Fe2O3催化劑在金誘導(dǎo)下實現(xiàn)了從γ-Fe2O3到Fe3O4的還原低溫還原)。
相關(guān)研究得到國家自然科學(xué)基金委的資助。
責(zé)任編輯：于璐
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