原子层沉积制备纳米催化剂研究进展

裴永丽 ，郭长江 ，张 宁 ，权燕红,* ，任 军,*

（1.太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室，山西 太原 030024；2.太原理工大学 煤科学与技术教育部重点实验室，山西 太原 030024；3.陕西东鑫垣化工有限责任公司，陕西 榆林 719400）

催化在化学科学研究和化学工业中扮演着无可替代的角色。90%以上的化学品是通过催化工艺合成制备的，催化所创造的产值占全球GDP的近30%。其中，多相催化由于催化效率高、工艺简单等优点而广泛应用于工业、能源和环境保护等领域。近年来，纳米催化的快速发展使得人们可以在纳米尺度有效控制活性物种的尺寸、形貌、组成等微观结构参数，进而获得理想的催化活性、选择性和稳定性[1, 2]。因此，纳米催化剂被广泛应用于多相催化领域，对学术界和工业界产生了重要和长远的影响。其中，金属纳米催化剂由于其高效的催化效率而引起人们极大的关注[3]。

众所周知，金属纳米催化剂的性能受其形貌、尺寸、组分、晶体结构、金属-载体相互作用及表面原子配位环境等因素的显著影响[4]。其中，比较典型的有形貌效应[5, 6]、尺寸效应[7, 8]及限域效应[9 − 11]。目前，金属纳米催化剂的制备策略具体可分为两类:自上而下法[12 − 14]和自下而上法[15]。其中，自下而上法[15]由于效率高、易于操作、成本低等优点，成为目前最常用的制备方法，主要有共沉淀法[16]、溶胶-凝胶法[14]、浸渍法[17]、微波辐射法[6, 18 − 19]等。然而，这些传统制备方法缺乏对粒子形状、尺寸的精确控制，存在活性位点分布不均、活性金属尺寸分布较宽等问题。……