我国科学家在抗烧结催化剂研究中取得新进展
新华社合肥3月10日电(记者戴威)记者从中国科学技术大学获悉,国科该校曾杰教授团队通过构筑纳米岛结构催化剂,抗烧攻克了甲烷干重整反应中催化剂极易烧结失活的结催进展j9难题。相关研究成果3月10日发表于国际学术期刊《自然∙材料》。化剂
超细金属纳米颗粒因其超高的研究原子利用率,在多相催化领域备受青睐。得新然而,国科在催化反应过程中,抗烧这些纳米颗粒极易受到高温等影响,结催进展从而自发聚集并导致活性降低,化剂该过程被称作烧结。研究j9发展超细金属纳米颗粒的得新抗烧结策略,是国科催化科学领域亟待解决的关键难题。
此次研究工作中,抗烧研究人员基于对烧结路径的结催进展深入理解,创制了一种纳米岛结构催化剂。具体而言,研究人员在载体与金属颗粒之间嵌入一种均匀分布、小尺寸且互不相连的金属氧化物团簇,其因岛状结构被命名为纳米岛。相较于载体,纳米岛对金属颗粒锚定更强,因此颗粒无法整体迁移烧结。此外,纳米岛之间互不相连,从颗粒表面脱离的金属原子难以跨岛迁移。通过同时切断两种烧结路径,纳米岛结构有望显著提升催化剂的抗烧结性能。
为构筑纳米岛结构催化剂,研究人员首先在氧化物与载体间构建强吸附作用,通过高温受控团聚获得小尺寸、高密度的氧化物纳米岛。通过将电性匹配原理和溶剂蒸发结合,研究人员实现了金属在纳米岛上的精准落位。针对常见的载体、纳米岛、活性金属,研究人员发展了纳米岛结构催化剂的材料库。其中,二氧化硅负载的氧化镧纳米岛对钌纳米颗粒的稳定效果尤为突出。研究人员将该催化剂应用于甲烷干重整反应以验证其抗烧结性能。此反应因其在温室气体资源化利用方面的巨大潜力而备受关注。
实验结果表明,该催化剂能够实现单程400小时的稳定转化,且反应后钌纳米颗粒的尺寸仍维持在1.4纳米,完美应对了因高温等因素导致的失活困局。通过定制活性金属和载体,纳米岛结构催化剂有望为多种催化反应中所面临的烧结失活难题提供切实可行的解决方案。
- ·尹锡悦弹劾案预计20日或21日宣判
- ·GDI大学排行榜(2024)发布 中大华工等荣登主榜
- ·联合国粮农组织:土耳其强震致该国粮食产量损失20%
- ·12306买不到票怎么办?可以试试买联程票!
- ·台湾网友想看《哪吒2》,国台办回应!
- ·美国长短期国债收益率倒挂幅度创数十年新高
- ·马克龙发视频总结访华:深信法中友谊,促进“和平、稳定与繁荣”
- ·花近千万买精装房,墙里竟抠出大量泡沫?广州一楼盘回应
- ·国家能源局:2月份全社会用电量同比增长8.6%
- ·伊朗工矿农商会高级代表:伊朗和沙特将成立联合商会
- ·美国多州遭遇龙卷风袭击 已造成至少21人死亡
- ·中国足协组织第三期足球职业联赛裁判评议 评定一例错误判罚
- ·国家药监局:截至目前,我国从未向北美地区出口过芬太尼类药品
- ·中国野生动物保护协会:确保2025年实现一对大熊猫抵达旧金山
- ·以色列军方对加沙地带发动空袭
- ·官方通报“女子被公公连扇耳光”:因家庭琐事发生口角