二维材料限域催化获进展

发布时间:2019年08月20日

来源:中国石油和化工网

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 中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员邓德会和中科院院士包信和团队,近日在《先进材料》上发表了题为“二维材料限域催化用于能源转化”的进展报告。

  二维材料限域催化在能源小分子如甲烷和甲醇等催化转化方面有着潜在的应用前景。作为代表性的二维材料限域催化体系,二维材料晶格限域单原子和二维材料限域金属颗粒已在一些催化反应中展现出了高的催化活性、选择性和稳定性。

  该报告总结了二维材料限域催化体系在结构设计、反应应用以及构效关系中的研究进展,重点介绍了不同二维材料表界面调控方式对限域环境和活性中心的影响,并就二维材料限域催化在能源小分子转化和利用方面进行了总结和展望。

  在二维材料限域单原子催化方面,该团队利用低温溶剂热的方法,直接化学合成了氮原子掺杂的石墨烯;利用固相球磨的方法将metal-N4限域在石墨烯晶格中,首次直接观察到Fe-N4中心的原子和配位结构,该系列催化剂在甲烷、苯等选择氧化转化中表现出了优异的催化活性和选择性。在二维材料限域金属颗粒催化方面,该团队为解决非贵金属催化剂在苛刻条件下的不稳定性问题,利用石墨烯限域非贵金属颗粒作为催化剂,率先提出“铠甲催化”的概念,为苛刻条件下高稳定催化剂的设计提供了新途径。