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长春应化所等揭示单个纳米粒子催化活性位点动态变化过程

长春应化所等揭示单个纳米粒子催化活性位点动态变化过程

  在能源催化领域,对纳米粒子活性位分布及动态变化的认识是设计催化材料和提高能源催化效率的关键。

  近日,中国科学院长春应用化学研究所先进化学电源实验室徐维林课题组及美国A. Paul 幸运28Alivisatos课题组利用动态光学超分辨成像技术,对纳米粒子不同位点催化过程中的荧光信号进行跟踪,获取了Sb修饰的TiO2纳米棒及金三角不同位点的活性信息及随时间依赖关系(PNAS 2015 , doi:10.1073/pnas. 1502005112)

  该课题组对Sb幸运28 修饰的二氧化钛纳米棒及金三角催化过程中的活性位跟踪,发现纳米粒子缺陷处具有更高的催化活性,但是其稳定性较差,如端点及角的位置活性位具有低活长效性的特点,而在中间部位活性位具有高活稳定性的特点。尤其是有一些活性位呈现出“自愈”现象,即催化位点失活后由于吸附物种的脱附重新体现出催化活性,这一发现对于指导催化剂合成具有重要意义。

  该工作获得“973”项目、自然科学基金、青年千人计划及美国能源部支持。

金三角催化活性位动态变化过程及催化反应前后形貌变化