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王戈教授課題組在負載型貴金屬催化劑研究方面取得新進展

資料來源:   [2015-03-01] 點擊數:

近日登峰娱乐游戏,我院王戈教授課題組登峰娱乐游戏,在負載型貴金屬催化劑研究方面取得重要新進展。該研究構筑了一種新型的超順磁性雙層海膽狀空腔結構催化劑,實現了催化劑的高催化活性和磁性分離回收特性,且在多次循環使用后催化活性不降低,具有非常重要的科學意義與潛在的應用價值。

王戈教授課題組研究成果“Synthesis of double-shelled sea urchin-like yolk-shell Fe3O4/TiO2/Au microspheres and their catalytic applications”以封面論文的形式發表在英國皇家物理學會(Institute of Physics)的《納米科技》(Nanotechnology, 2015, 26, 095601)雜志上。Nanotechweb對此進行了題為“Prickly structure rethinks catalyst supports”的專題報道登峰娱乐游戏,從“One design many functions”登峰娱乐游戏、“Gaining a practical advantage”等角度對該研究成果的設計思路及功能優勢進行了評價。

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報道指出:中國科學家王戈教授通過構筑含有磁核的海膽狀多級結構并負載貴金屬納米粒子,成功提升了貴金屬粒子的分散性并賦予了其磁性回收功能。將多種功能構筑于一個多級結構上,啟發了人們對催化材料設計制備的再認識。王戈教授通過在超順磁Fe3O4納米粒子表面設計構筑層數可調和表面形貌可調的TiO2雙層空腔結構,并進一步在組成空腔結構的納米纖維上進行貴金屬納米粒子的單分散原位負載登峰娱乐游戏,制備得到了新Fe3O4/TiO2/Au催化材料。TiO2納米纖維結構和均勻分散貴金屬納米粒子間的/界面效應和協同效應賦予了材料優異的催化性能。超順磁性Fe3O4納米粒子的植入使催化劑在外加磁場作用下即可快速分離回收登峰娱乐游戏。該催化材料的結構設計思想來源于生活中的絨毛球結構登峰娱乐游戏,將貴金屬納米粒子分散在類似絨毛球結構的納米纖維上,能夠實現納米粒子的均勻負載并避免其團聚。通過調控實驗參數可以精確控制絨毛球結構殼層的層數,內外層之間空腔大小以及表面的納米形貌(納米片-納米纖維-納米管)登峰娱乐游戏。專題報道中引用Prof.Vivek Polshettiwar該研究工作的評述登峰娱乐游戏,與傳統的載體對比登峰娱乐游戏,以海膽狀多級結構來負載并激活催化活性中心是一種全新的概念,由于TiO2雙層空腔結構的存在,該材料也有望在光催化領域展現出良好的催化性能。

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海膽狀多級結構催化劑制備示意圖 Courtesy of Nanotechnology

此外,王戈教授發展了在聚合物微球、介孔碳及分子篩等功能載體上進行貴金屬納米粒子高分散性負載和高效固載的新方法,制備得到了系列催化性能優異且壽命長的負載型納米貴金屬催化劑。

以上研究獲得了國家自然科學基金委登峰娱乐游戏、北京市教育委員會的資助。

 

(責編:彭一真)

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