从金属有机框架复合材料中获得的多孔碳囊上支持的催化活性双金属纳米粒子
Hui Yang1, Siobhan J Bradley2, Andrew Chan3
1MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology, Institute of Fundamental Sciences, Massey University , Palmerston North 4442, New Zealand.
Journal of the American Chemical Society
|August 31, 2016
概括
我们开发了一种创建含有金属纳米粒子的空心化碳囊的新方法. 这些新的囊提高了化学反应的催化剂性能和可回收性.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 催化剂
背景情况:
- 开发稳定高效的催化剂对于化学合成至关重要.
- 金属纳米颗粒经常受到聚合和分离的影响,限制了它们的催化活性和寿命.
- 用添加的多孔碳材料为催化应用提供了独特的特性.
研究的目的:
- 报告一种新的合成方法,用于将单金属或双金属纳米颗粒封装在含的空洞碳囊中.
- 研究这些新型纳米结构的结构和催化特性.
- 证明这些催化剂在化中的应用.
主要方法:
- 用二次材料 (金属酸或甲聚合物) 覆盖的金属有机框架 (MOF) 水晶的制造.
- 在MOF核心和外之间可选地加入纳米粒子.
- MOF外复合材料的热解以产生含的空心多孔碳囊,其中嵌入金属纳米粒子 (Pt,Co,Ni,PtCo,PtNi).
主要成果:
- 成功生产含有单金属 (Pt,Co,Ni) 和双金属 (PtCo,PtNi) 纳米粒子的空心合碳囊.
- 空洞囊结构有效地防止纳米颗粒烧结和脱离.
- 有孔的囊壁可以促进有效的质量传输.
- 合金PtCo纳米颗粒表现出高活性,选择性和可回收性作为化的催化剂.
结论:
- 开发的方法为创建先进的催化材料提供了一个强大的平台.
- 化碳囊在稳定纳米粒子和提高催化性能方面具有显著的优势.
- PtCo合金纳米颗粒显示出作为工业化过程中的可回收催化剂的巨大潜力.
