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2021-07-12
多孔單晶整體式催化材料兼具長程有序晶格結(jié)構(gòu)和無序連通孔道結(jié)構(gòu)的雙重優(yōu)勢，其晶格結(jié)構(gòu)清晰、化學組分精準、表面組成明確，可構(gòu)筑表界面精細結(jié)構(gòu)，對于研究各類實際催化反應(yīng)中的表界面結(jié)構(gòu)及催化機制具有重要意義。
中國科學院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所功能納米結(jié)構(gòu)設(shè)計與組裝/福建省納米材料重點實驗室研究員謝奎課題組通過晶格重構(gòu)策略制備出2厘米尺寸、具有三維連通孔道結(jié)構(gòu)的多孔單晶MgO整體式催化材料，并在表面生長單晶Ni納米顆粒構(gòu)建了結(jié)構(gòu)清晰的界面活性結(jié)構(gòu)，有效活化碳氫鍵進而增強甲烷二氧化碳干重整性能。多孔單晶MgO整體式催化材料在700°C實現(xiàn)CH4/CO2的完全轉(zhuǎn)化，運行500小時性能無明顯衰減。多孔單晶整體催化材料對構(gòu)筑表界面精細結(jié)構(gòu)具有獨特優(yōu)勢，對表界面催化機制研究具有重要參考意義。
該課題組長期從事多孔單晶與多相催化研究，并取得系列進展: CCS Chem. 2021, 3, 1341-1351; Angew Chem Int Ed, 2021, 60, 9311; Angew Chem Int Ed, 2021, 60, 5240; Adv Funct Mater, 2021, 31, 2008900; Angew Chem Int Ed, 2020, 59, 16440; ACS Catal 2020, 10, 3505; Angew Chem Int Ed, 2020, 59, 8891; Nat Commun, 2019, 10, 3618; Nat Commun, 2019, 10, 4727; Adv Mater, 2019, 1806552; Nat Commun, 2019, 10, 1173; Nat Commun, 2019, 10, 1550; Sci Adv, 2018, 4, eaar5100; Mater Horiz, 2018, 5, 953; Nat Commun, 2017, 8, 2178; Nat Commun, 2017, 8, 14785。
相關(guān)研究成果發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃變革性技術(shù)關(guān)鍵科學問題重點專項、國家自然科學基金重大研究計劃重點項目和中科院戰(zhàn)略性先導科技專項（B類）等的支持。
多孔單晶MgO整體式催化材料增強甲烷二氧化碳干重整
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