中科院大连化物所晶相调控碳氧键活化研究取得进展(中国科学报2013-11-13)

  记者刘万生 通讯员刘进勋、苏海燕 发布时间:2013-11-13

  来源:中国科学报

  本报讯 近日,中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室理论催化课题组研究员李微雪带领团队,首次从理论上揭示出钴催化剂晶相结构可对一氧化碳C=O键解离活性和解离路径起决定性影响,并给出了清晰的微观机制,预言了高比质量活性、稳定钴催化剂的具体合成方向。主要研究结果日前发表于《美国化学会志》。

  钴催化剂可通过费托合成将合成气(一氧化碳和氢气的混合物)转化为油品和化学品。长期以来,人们发现合成气转化活性显著依赖于钴催化剂的晶相结构:当六角密堆晶相HCP Co的含量较高时催化活性较高,而当面心立方密堆FCC Co含量较高时催化活性则相对较低。由于实际制备的催化材料往往同时包含有两个晶相,HCP Co是否较FCC Co具有更高的费托本征活性仍然是一个悬而未决的问题,限制了高效、稳定钴催化材料进一步的优化设计研究。

  李微雪团队针对这些问题,通过基于第一性原理的动力学理论计算,以氢气氛下一氧化碳C=O键的活化为探针展开详细研究,首次从理论上揭示出钴催化剂的晶相对C=O键活化具有决定性影响。

  同时,该团队提出,通过HCP Co形貌的可控合成,暴露特定高活性的HCP Co(10-11)晶面可提高活性位密度,而不需要通过减小催化剂的尺寸,来实现高比质量活性、稳定的钴基催化剂的优化设计。

  以下是该媒体报道地址:http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2013/11/279989.shtm

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