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《自然》发表大连化物所纳米催化最新研究成果
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4月9日，《自然》杂志发表了大连化学物理研究所关于纳米催化的最新研究成果。该成果揭示了纳米催化中的形貌效应，通过对金属氧化物纳米催化剂粒子尺寸和形貌的调控，突破了水汽存在下金属氧化物低温一氧化碳催化氧化的难题。在纳米催化的基础研究和空气净化的环保应用方面具有重要理论和应用价值。 申文杰研究员团队利用纳米催化材料的形貌效应，使金属氧化物能够较多地暴露高活性晶面，从而表现出很好的CO氧化性能。通过对制备条件的精确调控，成功地制备出了结构规整的Co3O4纳米棒，其中活性（110）晶面占纳米棒表面的40％以上。由于（110）晶面含有较多的CO氧化的Co3+活性位，即使在零下77度水汽存在的条件下仍然可以实现CO的完全转化，其反应速率是通常四氧化三钴纳米粒子的10倍以上。这类Co3O4纳米棒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）下表现出非常好的CO氧化性能和结构稳定性。 这种通过形貌控制优先暴露活性晶面的方法还可以适用于其他金属氧化物体系，这一研究成果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。 大连化学物理研究所 感兴趣可去如下链接下载 http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature07877.html [ Last edited by yzhou44 on 2009-4-10 at 17:58 ] |
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这类Co3O4催化剂随反应时间变化失活很明显。文献里考评催化剂稳定性的方法有两种： 一种是确保初始转化率小于90%，这样，随着反应时间的推移无论有上升还是下降趋势都可以看出来。 另外一种工业上的方法是加入一把催化剂（往往是过量的），看转化率100%能维持多少时间。 其实在科学上，方法二站不住脚，因为表观失活的明显程度受催化剂的量决定。如果一克催化剂能达到100%转化率，你现在装一吨催化剂保证再过100年催化剂的转化率还是100%，但是看到100%不代表催化剂不失活。这个“陷阱”在一些书和综述里都说得很清楚。可是我看文献经常可以看到有的人把活性总是100当作是催化剂稳定性好。 |
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