上海光源XAFS线站用户在单原子催化剂研究领域取得重要进展.pdfVIP

总 014 期 第 004 期 2011 年 8 月 22 日 上海光源 XAFS 线站用户在单原子催化剂研究领域取得重要进展 中科院大连化物所张涛课题组以氧化铁为 铂元素独特的物理化学性质又决定了其在多种 载体成功制备出首例具有实用意义的“单原子” 催化反应中的不可替代性。因此，如何提高铂的 铂催化剂，在与上海光源硬X射线谱学组近两年 原子利用率一直是催化剂制备科学中的核心问 的合作研究基础上，利用XAFS和超高分辨电镜 题之一。传统的方法是将铂分散于高比表面积的 技术证实了“单原子”铂的存在，无任何亚纳米或 载体上，但通常只能得到尺寸在 1-10 纳米范围 纳米聚集体。以一氧化碳氧化和富氢气氛下一氧 内的纳米粒子。研究催化剂中纳米粒子的尺寸效 化碳选择氧化为探针反应，证明该单原子催化剂 应也多集中在该尺度范围内。而近期，亚纳米尺 具有非常高的催化活性和稳定性，其催化活性是 度的催化剂被证明具有显著不同于纳米尺度催 传统纳米催化剂的 2-3 倍。该研究成果日前发表 化剂的性能。金属分散能够达到的极限是单原子 在自然-化学（Nature Chemistry 3 ，634 （2011 ）） 分散。但是对于单原子体系的结构研究方法十分 杂志，并被CEN作为研究亮点报道。 有限，而 XAFS 技术具有元素分辨的原子尺度局 域结构探测能力。上海光源 X 射线吸收谱学线 站（BL14W ）的优异性能为最终高质量的吸收 谱数据的采集提供了关键的保障，对结构的顺 利解析起到了重要作用。 该研究工作对于从原子水平理解多相催化 具有重要意义，同时也为开发低成本高效贵金 催化剂中 Pt原子在氧化铁负载物上的分布状态 属工业催化剂提供了可能。 铂金属是使用最为广泛的一类贵金属催化 论文刊号及链接：DOI: 10.1038/NCHEM.1095 剂，但是其资源稀缺性决定了成本的昂贵，同时