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科研人员合成新型氧化钴催化剂

更新:2015年08月09日 阅读次数: 【字体:

 

中科院宁波材料所张建团队与中科院金属所沈阳材料科学国家(联合)实验室张志东团队等合作,利用碳包覆钴磁性纳米胶囊结构中缺陷石墨壳层的束缚作用,合成了富含高指数晶面的氧化钴催化剂,在甲烷催化燃烧反应中体现出可替代贵金属钯、铂的潜力。相关成果发表于《自然—通讯》杂志。

贵金属在众多催化反应中体现出优异性能,但由于其固有的稀缺特性和高昂成本,使贵金属替代研究成为国际催化领域的重要发展方向之一。低成本的铁、钴等过渡金属以合金、氧化物、碳化物等形式存在,这些化合物组成各异、晶相多样,有望通过精确设计在晶体生长阶段实现活性中心的表面富集,使其具有接近或超越贵金属的催化性能。

此次研究人员通过原位氧化方法,将碳包钴纳米颗粒局部破壳。金属钴暴露后发生的剧烈氧化过程导致内核体积膨胀,残留的石墨外壳辅助形成缺陷度较高的氧化钴颗粒。研究表明,该催化剂具有转换频率高、表观活化能低的特点,反应速率对氧分压无明显的依赖关系,并在一氧化碳、丙烷、苯系物的完全氧化反应中体现出较高活性。(来源:中国科学报 黄辛)

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