首頁(yè) >> 公司動(dòng)態(tài) >> 大連化物所金屬氧化物催化劑研究取得進(jìn)展
近日,,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所碳資源小分子與氫能利用創(chuàng)新特區(qū)研究組副研究員孫劍、俞佳楓團(tuán)隊(duì)利用火焰噴射法(Flame Spray Pyrolysis,,F(xiàn)SP)的高溫淬火過(guò)程,,將金屬氧化物中的晶格氧鎖定在亞穩(wěn)態(tài),從而大幅增強(qiáng)了晶格氧的活性,,使CO氧化反應(yīng)速率比傳統(tǒng)催化劑的反應(yīng)提高了10倍,。
由氧化物中晶格氧參與的氧化還原循環(huán)廣泛存在于催化氧化反應(yīng)中。其中,,晶格氧的釋放速率是反應(yīng)的速控步驟,,因此,增強(qiáng)晶格氧的活性,,從而加速氧化還原循環(huán),,是促進(jìn)催化氧化反應(yīng)的重要手段。該團(tuán)隊(duì)利用高溫淬火的方法,,在保證氧化物晶體穩(wěn)定形成的同時(shí),,削弱了氧化物中金屬—氧之間的相互作用,使晶格氧處于過(guò)飽和的亞穩(wěn)定狀態(tài),。新鮮制備的Ce-Zr固溶體氧化物中未發(fā)現(xiàn)氧空位,,亞穩(wěn)態(tài)的晶格氧可穩(wěn)定存在,而在相對(duì)溫和的條件下(如低溫還原,、真空處理,、擔(dān)載金屬等)即可釋放出大量活潑氧,,為CO催化氧化反應(yīng)提供更多的活性位。研究發(fā)現(xiàn),,與共沉淀法制備的Ce-Zr氧化物相比,,采用FSP方法制備的氧化物所能提供的氧空位數(shù)量增加了19倍。該研究成果為新型氧化物催化材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了新思路,。
金屬氧化物是指氧元素與另外一種金屬化學(xué)元素組成的二元化合物,,如氧化鐵(Fe2O3)、氧化鈉(Na2O)等,。
金屬氧化物在日常生活中應(yīng)用廣泛,。生石灰是一種常用的干燥劑,也可用于消毒,;氧化鐵(Fe2O3)俗稱(chēng)鐵紅,,可作紅色顏料;一些工業(yè)過(guò)程中應(yīng)用的催化劑也是金屬氧化物,。金屬氧化物是金屬元素和氧元素結(jié)合形成的化合物,。包括鉑,金在內(nèi)的所有金屬都有相應(yīng)的金屬氧化物,。變價(jià)金屬一般有多種氧化物,,例如,鐵元素具有氧化亞鐵(FeO),、氧化鐵2種氧化物(Fe3O4是鐵酸亞鐵,,屬于鹽類(lèi))。
金屬氧化物是指由金屬元素與氧元素2種元素組成的氧化物,,例如:鈉與氧形成氧化鈉,。堿性氧化物是指能與酸起反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。堿性氧化物一定是金屬氧化物,,氧化鈣,、氧化鈉、氧化鎂,、氧化鋇,、氧化鐵、氧化銅等大多數(shù)金屬氧化物是堿性氧化物,,氧化鋁、氧化鋅等例外,,為兩性氧化物,,不能說(shuō)金屬氧化物一定是堿性氧化物,如Mn2O7是金屬氧化物,,但它是酸性氧化物,,對(duì)應(yīng)的酸是高錳酸,。
活潑金屬氧化物是離子型化合物,形成離子晶體,,熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都較高,。
金屬氧化物是一類(lèi)重要的催化劑,在催化領(lǐng)域中已得到廣泛的應(yīng)用,,將金屬氧化物納米化后,,其催化性能更加優(yōu)良,可以預(yù)見(jiàn),,納米金屬氧化物將是催化劑發(fā)展的重要方向,。
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