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2011年01月24日15:12 | 中國發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

關(guān)鍵詞： 2010科學(xué)發(fā)展報告 2010 科學(xué)發(fā)展報告 中國科學(xué)院院士 

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所申文杰研究員在《2010科學(xué)發(fā)展報告》發(fā)表了納米催化的形貌效應(yīng)研究取得重大進(jìn)展——四氧化三鈷納米棒用于CO低溫氧化“一文。

尋求高活性、高穩(wěn)定性的非貴金屬CO低溫氧化催化劑一直是環(huán)境催化領(lǐng)域面臨的科學(xué)難題。研究人員深入研究了四化三鈷材料在一定納米尺度下的形貌與反應(yīng)活性的關(guān)系。通過對制備條件的精確調(diào)控，制備了結(jié)構(gòu)規(guī)整的Co3O4納米棒。這類納米棒結(jié)構(gòu)的材料即使在零下77攝氏度水汽存在的條件下仍然可以催化CO的完全轉(zhuǎn)化，并具有優(yōu)異的反應(yīng)穩(wěn)定性。其反應(yīng)速率是通常四氧化三鈷納米粒子的8-10倍。通過高分辨透射電鏡表征發(fā)現(xiàn)這類Co3O4納米棒暴露的活性（110）晶面占納米棒表面的40％以上，而這類晶面上存在較多的CO氧化活性中心（CO3＋物種），這就從原子、分子層次上證明了納米催化材料的形貌效應(yīng)。更為重要的是這類納米棒材料在接近汽車發(fā)動機(jī)冷啟動的條件（大量水汽和二氧化碳存在，150-400度）下表現(xiàn)出非常好的CO氧化性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，不僅有效催化排放尾氣中的CO和烴類化合物氧化為水和CO2，而且使用后的納米棒結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯變化。

這種通過形貌控制優(yōu)先暴露活性晶面的方法還可以適用于其他金屬氧化物體系，對納米催化的基礎(chǔ)研究和開發(fā)新一代高性能的金屬氧化物催化劑提供了重要的理論和實踐基礎(chǔ)。（摘自中國科學(xué)院“科學(xué)發(fā)展報告”課題組撰寫的《2010科學(xué)發(fā)展報告》）

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