山西煤化所金属-氧化物体系多界面串联催化剂研究获进展



山西煤化所金属-氧化物体系多界面串联催化剂研究获进展

中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室研究员覃勇带领研究团队，利用原子层沉积技术（Atomic Layer Deposition，ALD）设计制备出一种基于管套管结构的金属-氧化物体系多界面串联催化剂，并以Ni/Al2O3和Pt/TiO2两种界面组合的催化剂为实例，以水合肼分解制氢和硝基苯加氢反应为探针串联反应，证实了这种多界面催化剂设计理念的优势。其优异性能可归因于两种界面的协同作用以及限域纳米空间有利于活性中间体（活性氢）的快速传递。相关工作近日发表在Angew.Chem.Int.Ed.DOI:10.1002/ange.201600799，并被审稿人评价为VIP（Top 5%）文章。ALD是一种先进的薄膜沉积技术。利用ALD的技术特点和优势，可设计合成新型高效纳米催化剂，并可精确地调控催化剂的表界面结构。该研究团队利用ALD技术，以碳纳米螺旋或者碳纳米管为模板，在模板表面先后沉积Al2O3层和NiO纳米粒子获得Ni/Al2O3界面；然后再沉积聚酰亚胺膜作为牺牲层；在牺牲层表面先后沉积Pt纳米颗粒和TiO2层获得Pt/TiO2界面；经过煅烧和还原处理后获得同时具有Ni/Al2O3和Pt/TiO2界面的管套管结构双界面催化剂（Al/Ni-Pt/Ti），界面之间的间距可通过改变聚酰亚胺牺牲层的膜厚来调控。另外，该研究团队前期工作中还利用ALD技术合成多重限域纳米催化剂以及超薄修饰的多重限域催化剂，通过精细调节金属-氧化物界面结构和位点数量显著提高了催化剂性能。

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