我科學家發(fā)明新型金屬催化劑
2015年03月06日 12:50 3890次瀏覽 來源： 光明網 分類： 新材料前沿
記者從中國科學技術大學獲悉，該校熊宇杰教授課題組設計了一類獨特的金屬鈀納米材料，同時具有高催化活性和太陽能利用特性，在光驅動有機加氫反應中展現出優(yōu)異的催化性能，室溫光照下即可達到70攝氏度加熱反應的催化轉化效率。最新一期國際著名期刊《德國應用化學》刊發(fā)了這項研究成果。
金屬鈀是眾多有機反應的高效催化劑，與常見的金銀相比，常規(guī)金屬鈀納米材料的吸收太陽光能力較差，吸光范圍局限在僅占太陽能5%的紫外波段，給太陽能俘獲和利用帶來巨大困難。
熊宇杰小組設計了一類尺寸為50納米且具有內凹型結構的金屬鈀納米材料，通過降低結構對稱性和增大顆粒尺寸，使其能夠在可見光寬譜范圍內吸光，吸光后的光熱效應足以為有機加氫反應提供熱源。設計的獨特之處在于，納米結構的尖端棱角處具有超強的聚光能力從而產生局部高溫，并且棱角處也是加氫反應的高活性位點，實現了太陽能利用和催化活性的合二為一?；谠撛O計，他們開發(fā)出的金屬鈀納米材料在室溫光照下即可有效驅動有機加氫反應，而傳統(tǒng)熱催化技術需要將反應加熱至70攝氏度以上才能實現完全化學轉化。
專家評價，該進展不但為利用太陽能替代熱源驅動有機催化反應提供了可能，而且也對相關催化材料的科學設計具有重要推動作用，未來有望應用于重要化學品的光合成。
責任編輯：潘廷祥
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