校友网
管理员信箱:xiaoyou@dicp.ac.cn
   
网站首页 关于我们 焦点新闻 通知公告 校友事迹 校友活动 校友服务 校友捐赠 资料下载 校友会员 校友社区
您的当前位置:首页 >> 焦点新闻 >> 我所碳纳米管限域催化研究工作取得新进展
发布人:  供稿者:    更新日期:13/08/30  浏览:1007  推荐:223

近日,我所催化基础国家重点实验室张帆、潘秀莲和包信和等在碳纳米管的限域催化研究方面取得新进展,相关结果发表在《美国国家科学院院刊》上(http://www.pnas.org/content/early/2013/08/22/1306784110.full.pdf+html 

  碳纳米管可认为是由石墨烯片卷曲形成的一维管状材料,因曲率导致原本对称分配的π电子云发生畸变,由管内向管外偏移,在管内外形成电势差。该研究团队经过多年的研究,证实了这种纳米级空间和电子结构可形成独特的限域环境,导致组装在其内部的金属纳米粒子和气体分子的特性发生变化,从而可能改变分子吸附活化模式甚至反应路径,提出了碳纳米管的催化协同限域效应概念(Acc. Chem. Res. 2011, 44, 553),并在多个催化反应中验证了这一理论(Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 317; Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4500; J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9414; Nat. Mater. 2007, 6, 507.) 

  根据上述概念预测,当碳管管径和层数减小,碳管的限域效应将随之加强;与此同时,碳管因受卷曲方式不同所表现出的金属性或有一定带隙的半导体性,也将对反应有调变作用。然而,多年来小管径中限域催化剂的制备技术以及有效的表征手段一直是个瓶颈。 

  最近,该研究组成功地实现了在管径小至1.5纳米左右的单壁碳管内高效组装限域催化剂,并利用原位X-射线吸收光谱和拉曼光谱,分别跟踪反应过程中金属和碳管的电子结构变化,特别是通过单根碳管的实验,验证了上述预测:即碳管自身的电子结构直接决定着其对催化反应性能的调变作用。尽管金属性和半导体性碳管限域体系的形貌特征非常相似,但由于金属团簇与管壁之间的电子相互作用导致限域金属的化学态迥然不同。这一研究结果不仅提供了限域体系主客体电子相互作用的直接实验证据,而且为一系列氧化还原反应设计高活性的金属团簇催化剂提供了新思路,也为可逆调变碳管电子结构而不破坏其管壁提供了一条新途径。 

  以上研究得到了国家自然科学基金委、科技部等相关项目的资助。(文/石瑛 /潘秀莲)

  

推荐新闻】 【我要纠错】 【打印】 【关闭
 
相关链接:
·张涛被任命为中国科学院副院长、党组成员
·“单原子催化”入选美国化学会C&EN2016年“十大科研成果”
·情系化物,论道津门——2016年大连化物所天津校友论坛成功举办
·刘中民当选中国工程院院士
·刘中民荣获2015年何梁何利基金科学与技术创新奖
·503组校友交流会在上海召开
·我所举办92级硕士毕业二十周年返校活动暨校友报告会
·张涛当选中国科学院院士
·我所甲醇制烯烃(MTO)基础研究取得新进展
·首届503组校友联谊会在金华召开
·我所成功制备出单原子铱催化剂
· 我所单原子催化研究工作在Accounts of Chemical Research上发表综述文章
·我所在金属催化碳氢键活化领域取得一系列研究进展
·我所定量蛋白质组学新技术新方法研究取得新进展
·我所二氧化钛表面光催化产氢工作取得新进展
·我所植物源萜类合成生物学研究取得新进展
·我所模拟含碲过氧化物酶检测生物体内过氧化亚硝酰和谷胱甘肽之间的氧化还原循环研究取得进展
·500kW/1MWh全钒液流电池单元系统模块通过业主出厂验收
·我所“复合人工光合作用体系”研究工作受邀在Accounts of Chemical Research上发表专题文章
·我所多孔高分子材料用于捕获与转化CO2的研究取得新进展
网站首页 关于我们 焦点新闻 通知公告 校友事迹 校友活动 校友服务 校友捐赠 校友社区 校友心声 校友会员 网站管理
CopyRight 1999-2019. Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences. All Rights Reserved.
中国科学院大连化学物理研究所 版权所有 辽ICP备05000861号 NetCenter@dicp.ac.cn