我科學家發(fā)明新型金屬催化劑
2015年03月06日 12:50 3786次瀏覽 來源： 光明網(wǎng) 分類： 新材料前沿
記者從中國科學技術(shù)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(qū)動有機加氫反應中展現(xiàn)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(zhuǎn)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(nèi)凹型結(jié)構(gòu)的金屬鈀納米材料，通過降低結(jié)構(gòu)對稱性和增大顆粒尺寸，使其能夠在可見光寬譜范圍內(nèi)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(jié)構(gòu)的尖端棱角處具有超強的聚光能力從而產(chǎn)生局部高溫，并且棱角處也是加氫反應的高活性位點，實現(xiàn)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(qū)動有機加氫反應，而傳統(tǒng)熱催化技術(shù)需要將反應加熱至70攝氏度以上才能實現(xiàn)完全化學轉(zhuǎn)化。
專家評價，該進展不但為利用太陽能替代熱源驅(qū)動有機催化反應提供了可能，而且也對相關(guān)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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