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纳米多孔金材料催化选择性的调控

时间:2016-09-27 08:31来源: 作者:张胜 点击:

 

       纳米多孔金属(nanoporous metals)是近十年发展起来的一类新型功能纳米材料,其由纳米尺度的细孔和韧带构成,具有极大的比表面积、优良的导电和导热性能,可表现出与块状金属完全不同的物理化学性质,是一类新型纳米结构催化剂。精细化工国家重点实验室包明教授课题组与日本东北大学相关研究室合作,在国际上率先开展了有关纳米多孔金属催化材料在非均相催化领域的系统研究,取得了系列成果。

       本次发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 10356–10364.)上的论文中,包明教授及合作者首次揭示了残留银的量对纳米多孔金(AuNPore)材料的微观结构、物理化学性质和催化选择性的影响。扫描电镜照片显示纳米多孔金材料Au>99Ag1NPore的孔径大小为25-40 nm,而残留银含量多的Au90Ag10NPore具有较大的韧带尺寸(50-75 nm),这意味着其催化反应活性低。X-射线光电子能谱测试结果表明,与Au>99Ag1NPore相比较,在Au90Ag10NPore中,金原子带有部分正电荷,而银原子带有部分负电荷。

 

       催化反应研究结果表明,在氧化反应中,Au90Ag10NPore的催化活性要优于Au>99Ag1NPore,而在还原反应中,催化活性正好相反。在本论文中首次报道了纳米多孔金材料上氢分子H–H键的断裂;Au>99Ag1NPore催化的加氢反应可在温和条件下(8 atm H2,90 ºC)进行,实现C≡C、C=C、C=N和C=O等不饱和键的高效、高化学选择性加氢反应。

新闻链接《Journal of American Chemical Society》是国际化学领域最具权威和最有影响力的学术期刊,是美国化学会旗下的顶级期刊。2016年影响因子高达13.038。

 

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