石墨炔负载金属原子催化剂研究进展

论文摘要

金属原子催化剂实现了原子百分之百利用率,具有高选择性和高活性等特点.但由于单个原子表面能大,容易团聚成纳米颗粒,稳定金属原子催化剂的制备对基底提出了较高的要求.石墨炔的特殊结构使其成为一种潜在的金属原子催化剂载体.石墨炔是一种由sp~2和sp杂化碳原子共同组成的新型碳的同素异形体.由于碳碳三键具有线性、无顺反异构和高共轭性等优点,使得石墨炔具有类似石墨烯的二维平面结构,同时具有高导电性、高比表面积、结构稳定等优异性质.石墨炔结构中的sp杂化碳原子能与金属原子形成强的共价键,从而使金属单原子能稳定存在石墨炔结构中;因此石墨炔是一种理想的金属原子催化剂载体.本文从石墨炔负载金属原子催化剂的结构出发,论述了石墨炔负载金属原子催化剂的研究进展,包括石墨炔负载金属原子催化剂的结构、制备方法、表征手段,重点论述了石墨炔负载金属原子催化剂在电化学催化领域的理论和实验进展.实验证明石墨炔负载的贵金属(Pt和Pd)原子催化剂以及过渡金属原子(Ni和Fe)催化剂都具有优异的电化学催化活性和循环使用性能.

论文目录

• 1 石墨炔负载金属原子催化剂的理论预测
• 2 石墨炔负载金属原子催化剂的制备方法
• 3 石墨炔负载金属原子催化剂的表征
• 4 石墨炔负载金属原子催化剂的应用
• 5 总结与展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李加强,张锦

关键词: 石墨炔,金属原子催化剂,载体,电化学催化

来源: 科学通报 2019年35期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 北京大学化学与分子工程学院纳米化学研究中心

基金: 国家自然科学基金(51720105003,51432002,21790052),国家重点研发计划(2016YFA0200101,2016YFA0200104),中国博士后科学基金(8201400966,8206400010)资助

分类号: O643.36

页码: 3649-3664

总页数: 16

文件大小: 1800K

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