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前沿院金明尚课题组在合成高密度孪晶面纳米催化剂方面取得重要进展

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催化剂作为能够改变反应物化学反应速率的物质,在化工、环保等领域有着重要地位。随着人类社会进入纳米化时代,化学界对于催化剂的结构设计提出了更高的要求:在纳米尺度下优化催化剂的结构,更大程度地提高其催化性能。近年来,存在于催化剂中的一系列不同活性位点在广大科学工作者的不断努力下被逐步发现。其中,孪晶面和位于边界处的原子作为其中最新的发现及目前的研究热点,在催化反应中往往能够表现出极其优异的催化性能。但是相对于传统的纳米材料合成方法来说,合成具有高密度的孪晶面和边界原子的方法尤为困难,使得人们对这一具备优异性能的催化材料的开发及利用望而却步。

近日,西安交大前沿院材料化学研究中心金明尚课题组在合成高密度的孪晶面纳米催化剂方面取得重要进展。该课题组创新性地将模板法和纳米拼接生长结合,提出了在一维孔道中组装纳米颗粒并通过高温将这些纳米颗粒组装成具有高密度孪晶面的纳米线的方法。以银纳米材料为例,通过该方法制备的银纳米线的孪晶密度达到了0.6/nm。这种高密度孪晶面的存在显著提升了催化剂的催化活性。通过硅烷脱氢反应可以看出,其催化性能是之前报导的最好的银催化剂的14倍以上。该成果有望在有机催化领域得到广泛的应用,实现催化效率的显著提升。

该研究成果已发表在化学领域著名期刊 Nano Letters (影响因子13.779)上,文章题为“Creation of Controllable High-Density Defects in Silver Nanowires for Enhanced Catalytic Property”。西安交通大学前沿科学技术研究院为该文章第一作者及通讯作者单位。论文链接为:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.6b02317

近年来,金明尚课题组在金属纳米材料合成和催化方面在ChemSusChem、J.Mater.Chem.A、Nanoscale、Chem.Sci.、ACS Nano等期刊发表系列研究成果。

2016-09-06
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