科學導報訊 記者耿倩 10月29日，記者從山西煤化所獲悉，該所覃勇研究員及其團隊在雙金屬催化劑協(xié)同效應研究方面取得重要進展，可實現(xiàn)不同金屬—載體可控組裝以及不同金屬組分距離的精細調控，為辨識催化反應活性位點及理解雙金屬協(xié)同機制和反應機理提供了可靠的途徑。

雙金屬催化劑由于其協(xié)同效應，相比單金屬組分催化劑，表現(xiàn)出優(yōu)異的催化反應性能，因此，雙金屬催化劑一直是多相催化領域的研究熱點。通常認為雙金屬組分的距離應該是越近越好。近年來的研究卻表明，多功能位點之間的間距顯著影響催化劑性能。然而，傳統(tǒng)制備方法很難實現(xiàn)對催化劑微觀結構的精準調控，難以將雙金屬組分進行空間分離并對其間距進行調控，阻礙了建立直觀可靠的構效關系及活性位點的辨認。

覃勇及其團隊利用原子層沉積（ALD）技術成功設計并制備了一系列的單金屬催化劑、雙金屬組分緊密接觸、空間分離的催化劑、以及選擇性覆蓋某一組分的催化劑，考察了其對肉桂醛選擇性加氫性能的影響。對于空間分離催化劑，通過改變TiO2殼層的厚度，可以實現(xiàn)雙組分距離的精細調控。結果表明，雙金屬催化劑對目標產物的選擇性具有明顯提高。對于CoOx-Pt雙組分空間分離的CoOx/TiO2/Pt雙金屬催化劑，也表現(xiàn)出優(yōu)異的催化反應活性及選擇性。

團隊通過采用原位與非原位的XANES技術對催化劑反應前后的電子狀態(tài)進行了詳細表征，及基于原位XAFS、H2-TPR、H2-TPD、DFT計算等一系列表征分析，認為這一學術成果具有普適性。