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科學家在液體中産生無色的鉑金屬單原子儲庫
編輯:尚蒙科技無錫有限公司   時間:2019-03-07

受支持的單金屬原子因其在單金屬催化中表現出的高效率而引起廣泛關注。然而,這種催化劑的制備仍然具有挑戰性,因爲中性金屬原子在典型的制劑中具有很強的聚集成金屬顆粒的傾向。

在化學物理中國中國科學院大連研究所(大連化物所)和特拉華州大學的研究人員報告了一種方法來産生的無色液體貯存金屬般的離散原子。他們的研究結果發表在Nature Communications上

在环境友好的液体表面活性剂中,氯化鉑盐被醇还原为单鉑金屬原子。各个Pt原子被盐酸盐覆盖,并通过丰富的氧原子停留在液体中。金屬样Pt原子的制备是可扩展的。

作为贵金屬,碳或氧化物载体上的金屬Pt纳米颗粒由于其独特的催化功能而广泛用于石油精炼和化学工业中。“地球上Pt的储量有限,每年仅在硅胶亚洲东方在线消耗约5.6吨Pt,”负责该研究的Z. Conrad Zhang说。

研究人員測試了載有Pt原子的液體的催化性能。“我們發現,與已知的Pt催化劑相比,液體中缺電子的Pt原子對反應具有超高活性和高選擇性,”研究生,該論文的第一作者劉凱瑞說。

对接的离散Pt原子在反应条件下不聚集 - 保持高活性并通过重复使用保持无色。“这种催化剂的高活性,选择性和稳定性可能会大大减少有机硅工业消耗的Pt量,并可能广泛适用于其他应用,”张说。

雖然載有Pt原子的液體在120°C時是穩定的,並且在環境溫度下在架子上保持清潔超過六個月,但研究人員發現,當暴露于X射線或電子時,由于Pt原子的聚集而變暗通常使用光束來表征Pt原子。爲了解決這一挑戰,研究人員轉向使用195Pt 核磁共振(NMR)光譜作爲工具,發現它可以爲生成的Pt原子提供明確的證據。

“液體的核磁共振光譜數據不僅明確地顯示了單核Pt原子的離散性質,而且還顯示出只有一個與Pt原子配位的一氧化碳,”特拉華大學的白石教授說。

“我们正在扩大我们目前研究中各种金屬原子的存放量。液相中Pt 原子易于去除的罩子的成功合成可能有可能通过设计实现原子可控制造催化材料和金屬材料,”张说。

 進一步探索: 放置原子以獲得最佳催化劑

更多信息: Kairui Liu等。PDMS-PEG聚集体中缺电子Pt1(0)的成因,Nature Communications(2019)。DOI:10.1038 / s41467-019-08804-y




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