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| 来 源： |
中国科学报 |
| 标 题： |
中科院大连化学物理研究所 “铠甲催化”实现室温下一氧化碳高效氧化 |
| 日 期： |
2021-11-01 |
| 作 者： |
卜叶 |
本报讯（记者卜叶）近日，中科院大连化学物理研究所研究员邓德会团队在“铠甲催化”研
究方面取得新进展，该团队创新地将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂（Pt|CoNi）
上，利用镍化钴的电子穿透效应对铂—石墨烯界面处的电子结构精确调控，实现了室温下一氧化
碳的高效氧化。相关研究成果发表于《自然—通讯》。
室温一氧化碳氧化对气体净化具有重要意义，但目前仍具有挑战性。铂基催化剂被认为是一
氧化碳氧化的优异催化剂，但由于一氧化碳在铂表面强的竞争吸附，导致氧气在铂上的吸附活化
较为困难，往往需要较高的反应温度。因此，研究者们通常使用具有氧缺陷的过渡金属氧化物负
载铂作为一氧化碳氧化催化剂，氧气可以在铂与过渡金属氧化物的界面活化为活性氧并用于一氧
化碳氧化。然而，这些过渡金属氧化物在氧气中容易被深度氧化，使其难以保持高的催化活性。
研究中，邓德会团队将“铠甲催化”的概念成功应用在室温一氧化碳催化氧化体系中。团队
通过合成策略的创新，将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂 Pt|CoNi 上，利用石
墨烯将镍化钴纳米颗粒与一氧化碳氧化反应中的富氧气氛隔绝，使镍化钴合金在反应中保持金属
态并防止过度氧化，而镍化钴的电子可以穿透石墨烯，进而有效调变铂纳米颗粒和石墨烯界面处
的电子结构，实现了室温下一氧化碳的高效氧化。该催化剂在室温下可实现近 100%的一氧化碳
转化率。实验和理论计算表明，氧气可以在铂—石墨烯封装镍化钴纳米颗粒界面处吸附活化，而
一氧化碳在铂纳米颗粒上吸附，不与氧气吸附产生竞争，从而有效促进了氧气的活化和后续的一
氧化碳氧化，并阻止了一氧化碳对铂的中毒。
该工作是“铠甲催化”概念的成功拓展，为室温、高效的新型催化氧化催化剂的设计提供了
新思路。 |
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