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《自然》:首次从分子层次证明纳米催化的形貌效应  
 

 

4月9日,《自然》杂志发表了中科院大连化物所纳米催化研究的最新成果。该文章揭示了纳米催化中的形貌效应,通过对金属氧化物纳米粒子尺寸和形貌的调控,首次实现了金属氧化物催化一氧化碳低温氧化的高活性和高稳定性。

 

申文杰研究员团队与中国科学院金属所刘志权研究员、日本首都大学(东京)春田正毅教授合作,利用形貌控制概念使得制备的Co3O4纳米棒表面暴露41%的活性(110)晶面,这种晶面含有较多的CO氧化的活性位,即使在零下77度仍然可以实现100%的CO的转化,其反应速率是通常氧化钴纳米粒子的10倍。这类纳米棒材料在接近汽车发动机冷启动的条件(大量水汽和二氧化碳存在,150-400度)下仍然具有优异的CO氧化性能和结构稳定性。这一结果首次从分子层次上证明了纳米催化材料的形貌效应。

 

这种通过形貌控制优先暴露活性晶面的方法也适用于其他金属氧化物体系,对纳米催化的基础研究和开发新一代高活性的氧化催化剂具有重要的借鉴价值。

 

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