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我國(guó)首次制備出單原子鉑催化劑

   2011-08-30 中華化工網(wǎng)9570
核心提示:科研人員通過(guò)超高分辨掃描透射電子顯微鏡觀察到,新型催化劑所有的鉑都呈單原子分散狀態(tài),沒(méi)有任何亞納米或納米聚集體存在。單原子鉑催化劑具有非常高的催化效率,其催化活性是傳統(tǒng)納米催化劑的2~3倍。美國(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的查爾斯·派登教授對(duì)此表示,單個(gè)原子是否能夠作為多相催化劑中的活性位是催化界曾經(jīng)思考的問(wèn)題,該研究給出了肯定的回答。

中華化工網(wǎng)訊:中科院大連化物所日前以氧化鐵為載體,利用氧化鐵與鉑原子之間的強(qiáng)作用力,首次制備出具有實(shí)用意義的單原子鉑催化劑。


  科研人員通過(guò)超高分辨掃描透射電子顯微鏡觀察到,新型催化劑所有的鉑都呈單原子分散狀態(tài),沒(méi)有任何亞納米或納米聚集體存在。單原子鉑催化劑具有非常高的催化效率,其催化活性是傳統(tǒng)納米催化劑的2~3倍。美國(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的查爾斯·派登教授對(duì)此表示,單個(gè)原子是否能夠作為多相催化劑中的活性位是催化界曾經(jīng)思考的問(wèn)題,該研究給出了肯定的回答。


  課題組負(fù)責(zé)人張濤強(qiáng)調(diào),制備出單原子催化劑是催化科學(xué)從納米催化走向單原子催化的一個(gè)實(shí)例。“這種方法既可以提高生產(chǎn)效率,又可降低成本”。


  單原子催化對(duì)于催化劑的實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。全球每年鉑產(chǎn)量的50%都用于汽車尾氣凈化系統(tǒng)的三效催化轉(zhuǎn)化器。燃料電池電極催化劑、石油化工中的催化重整選擇加氫,以及各種精細(xì)化學(xué)品的合成都大量依賴于高效的負(fù)載型鉑、鈀等貴金屬催化劑。如果單原子催化劑能在上述催化反應(yīng)中獲得應(yīng)用,將會(huì)大大降低催化劑的成本。


  據(jù)介紹,貴金屬的資源稀缺性決定了其價(jià)格昂貴,但其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)又決定了在多種催化反應(yīng)中不可替代。因此如何提高貴金屬原子利用效率一直是催化劑制備科學(xué)的核心問(wèn)題之一,而其中鉑金催化劑是用途最廣的貴金屬催化劑。

 
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