中國科學院納米石墨烯鐵催化劑研究獲突破

中國科學院大連化學物理研究所在長期研究二維催化材料和納米限域催化的基礎上，成功地將FeN4結(jié)構限域在納米石墨烯骨架中，使其具有優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性，能夠在室溫甚至0℃下高選擇性地催化氧化苯生成苯酚。這一研究結(jié)果給低溫下高效選擇氧化的非貴金屬催化劑的設計提供了新的思路和借鑒，同時也有利于石墨烯制備技術的升級和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

該研究團隊針對高能球磨酞菁鐵分子與石墨烯納米片，通過控制球磨條件，巧妙地利用N原子與石墨烯的C原子形成強的共價鍵，使N原子作為一個“錨”來穩(wěn)定配位不飽和的鐵中心。該研究團隊還與東南大學、中國科學院物理研究所、加拿大等多方合作，實現(xiàn)了納米石墨烯限域單原子鐵催化劑研究的突破，首次觀察到FeN4在石墨烯骨架中的原子結(jié)構。進一步的理論計算表明，形成的FeN4結(jié)構能夠在石墨烯骨架中有效穩(wěn)定，并且能高效分解雙氧水，進而可以在室溫甚至0℃下催化苯氧化生成苯酚。

［中國石化有機原料科技情報中心站供稿］