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发布日期:2019年9月25日
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在高活性高稳定性单原子催化剂设计方面

中国科大取得重要进展

本报讯  近日,中国科大路军岭教授课题组与韦世强教授、张文华副教授合作,通过利用金属-载体之间的电子相互作用,调控金属单原子的d 轨道能级,设计出了高活性和高稳定性的单原子催化剂。研究成果发表在国际权威期刊J. Am. Chem. Soc杂志上,并被选为当期封面,论文共同第一作者是博士研究生李俊杰、关桥桥和吴红。

在氨硼烷水解制氢反应中,作者发现EMSIs对其活性和稳定性有着重要影响。发现Pt1/Co3O4单原子催化剂表现出来的活性和稳定性均远高于其他三个Pt单原子催化剂 。张文华副教授课题组通过密度泛函理论对Pt 5d轨道进行了密度态分析,发现Pt1/Co3O4中Pt的5d电子轨道状态得到了调制,使得氨硼烷分子在Pt单原子上的吸附适中,而且对氢气的吸附大大弱化,进而促进了其催化活性的提高。这种通过EMSIs同时提升催化剂活性和稳定性的思路,同样可以推广至Pd1/Co3O4单原子催化剂以及其他催化反应中。因此,该工作为人们提出了一种新的制备高活性、高稳定单原子催化剂的普适方法。

 (化学与材料科学学院 科研部)