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2011年01月24日15:12 | 中國發展門戶網 www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

關鍵詞： 2010科學發展報告 2010 科學發展報告 中國科學院院士 

中國科學院大連化學物理研究所申文杰研究員在《2010科學發展報告》發表了納米催化的形貌效應研究取得重大進展——四氧化三鈷納米棒用于CO低溫氧化“一文。

尋求高活性、高穩定性的非貴金屬CO低溫氧化催化劑一直是環境催化領域面臨的科學難題。研究人員深入研究了四化三鈷材料在一定納米尺度下的形貌與反應活性的關系。通過對制備條件的精確調控，制備了結構規整的Co3O4納米棒。這類納米棒結構的材料即使在零下77攝氏度水汽存在的條件下仍然可以催化CO的完全轉化，并具有優異的反應穩定性。其反應速率是通常四氧化三鈷納米粒子的8-10倍。通過高分辨透射電鏡表征發現這類Co3O4納米棒暴露的活性（110）晶面占納米棒表面的40％以上，而這類晶面上存在較多的CO氧化活性中心（CO3＋物種），這就從原子、分子層次上證明了納米催化材料的形貌效應。更為重要的是這類納米棒材料在接近汽車發動機冷啟動的條件（大量水汽和二氧化碳存在，150-400度）下表現出非常好的CO氧化性能和結構穩定性，不僅有效催化排放尾氣中的CO和烴類化合物氧化為水和CO2，而且使用后的納米棒結構沒有發生明顯變化。

這種通過形貌控制優先暴露活性晶面的方法還可以適用于其他金屬氧化物體系，對納米催化的基礎研究和開發新一代高性能的金屬氧化物催化劑提供了重要的理論和實踐基礎。（摘自中國科學院“科學發展報告”課題組撰寫的《2010科學發展報告》）

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