智能催化劑的誕生


材料牛注:這邊祖國母親迎來了她67歲的生辰,另一邊更加智能的催化劑等不及破繭而出。最近在催化劑領域出現了一個重大的突破,未來的工業催化劑不僅僅會加速反應,還能控制化學進程,并且決定特定生成物的產量。

nchem.2607-f4-353x356

加利福尼亞大學河濱分校伯恩斯工程學院化學環境工程系副教授,Phillip Christopher帶領研究團隊演示了這個過程,觀察反應中的催化劑。9月19號,相關的文章發布在雜志Nature Chemistry上。

這篇文章描述了如何動態地調整催化劑的運作,確保研究者可以控制和優化反應產物。這個團隊包括來自美國加州大學歐文分校和哥倫比亞大學大學的科學家,還采用了先進的顯微鏡和光譜學方法在原子尺度上觀察活動的的催化劑。

研究者們的注意力集中在一個重要的化學反應上,將二氧化碳轉換為一氧化碳并且合成天然氣。該反應的好處是雙重的,它有潛力消除有害大氣的二氧化碳,生成的一氧化碳和天然氣可以用作化學前驅物和燃料。團隊致力于理解催化劑如何在原子尺度上驅動反應,達到改善催化劑性能以提高反應效率的目的。

Christopher說這一發現解鎖了二氧化碳轉化化學新的可能性,該反應所展示的動態調整和可視化技術可以復制到很多重要的化學反應進程中。

“文章真正的獨特性是能夠觀察原子尺度上發生了什么以及在催化劑影響下二氧化碳轉化反應的結果發生了怎樣的物質變化。觀察的結果為我們設計更有效的進程來生產燃料和化學品鋪平了道路。”Christopher說。

Christopher實驗室化學工程系的研究生John Matsubu,是該論文的第一作者。其他貢獻者包括同樣是加州大學河濱分校的化學工程研究生的Leo DeRita、來自加利福尼亞大學歐文分校的Shuyi Zhang,George Graham和Xiaoqing Pan、來自哥倫比亞大學的Nebojsa Marinkovic和Jingguang Chen。這項研究主要由美國國家科學基金會資助,并從美國能源部獲得額外的支持。

原文鏈接:Making Catalysts Smarter.

文獻鏈接:Adsorbate-mediated strong metal-support interactions in oxide-supported Rh catalysts.

本文由編輯部楊洪期提供素材,Meadow編譯,點我加入材料人編輯部

分享到