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山西煤化所金屬-氧化物體系多界面串聯(lián)催化劑研究獲進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所煤轉(zhuǎn)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員覃勇帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)，利用原子層沉積技術(shù)（Atomic Layer Deposition，ALD）設(shè)計(jì)制備出一種基于管套管結(jié)構(gòu)的金屬-氧化物體系多界面串聯(lián)催化劑，并以Ni/Al2O3和Pt/TiO2兩種界面組合的催化劑為實(shí)例，以水合肼分解制氫和硝基苯加氫反應(yīng)為探針串聯(lián)反應(yīng)，證實(shí)了這種多界面催化劑設(shè)計(jì)理念的優(yōu)勢(shì)。其優(yōu)異性能可歸因于兩種界面的協(xié)同作用以及限域納米空間有利于活性中間體（活性氫）的快速傳遞。相關(guān)工作近日發(fā)表在Angew.Chem.Int.Ed.DOI:10.1002/ange.201600799，并被審稿人評(píng)價(jià)為VIP（Top 5%）文章。ALD是一種先進(jìn)的薄膜沉積技術(shù)。利用ALD的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，可設(shè)計(jì)合成新型高效納米催化劑，并可精確地調(diào)控催化劑的表界面結(jié)構(gòu)。該研究團(tuán)隊(duì)利用ALD技術(shù)，以碳納米螺旋或者碳納米管為模板，在模板表面先后沉積Al2O3層和NiO納米粒子獲得Ni/Al2O3界面；然后再沉積聚酰亞胺膜作為犧牲層；在犧牲層表面先后沉積Pt納米顆粒和TiO2層獲得Pt/TiO2界面；經(jīng)過煅燒和還原處理后獲得同時(shí)具有Ni/Al2O3和Pt/TiO2界面的管套管結(jié)構(gòu)雙界面催化劑（Al/Ni-Pt/Ti），界面之間的間距可通過改變聚酰亞胺犧牲層的膜厚來調(diào)控。另外，該研究團(tuán)隊(duì)前期工作中還利用ALD技術(shù)合成多重限域納米催化劑以及超薄修飾的多重限域催化劑，通過精細(xì)調(diào)節(jié)金屬-氧化物界面結(jié)構(gòu)和位點(diǎn)數(shù)量顯著提高了催化劑性能。

（來源：http://www.sxicc.cas.cn/xwzx/kydt/201605/t20160509_4598129.html）