中国科大在高载量原子分散催化剂制备方面获新进展

10月28日，记者从中国科学技术大学获悉，该校在高载量原子分散催化剂制备方面取得新进展，制备出一系列高载量原子级分散贵金属催化剂，包括Pt、Ir、Rh、Ru以及Pd，其中金属Pt的载量可以达到10 wt%。据了解，该项工作为高载量原子级分散贵金属催化剂的普适性制备提供了一种新的思路。

据了解，当金属颗粒降低到一定尺度(纳米尺寸甚至原子级分散)时，由于其较高的原子利用效率和独特的电子特性，负载型金属催化剂往往会展现出极高的催化活性和特定的选择性。然而，随着金属颗粒尺寸的降低，金属的表面自由能会急剧增大，很容易导致金属团聚。传统的解决方案通常以牺牲金属载量来制备原子级分散催化剂，这极大地限制了该类催化剂的实际应用。

近日，中国科学技术大学梁海伟教授课题组与林岳博士以及中国科学院高能物理研究所储胜启副研究员合作，使用高比表面积硫掺杂介孔碳(meso_S-C)为载体，基于贵金属与硫之间的强键合作用原理，制备出了一系列高载量原子级分散贵金属催化剂，包括Pt、Ir、Rh、Ru以及Pd，其中金属Pt的载量可以达到10 wt%。

高负载量原子分散贵金属催化剂的制备与表征

在研究工作中，研究人员首先利用他们前期发展的过渡金属催化碳化有机小分子的方法，合成了具有高硫含量和高比表面积的meso_S-C载体，并利用传统的浸渍法使用该载体制备出一系列原子级分散的贵金属催化剂。

据悉，在电催化甲酸氧化反应中，原子级分散Pt催化剂质量活性达到2.38 A ，是商业Pt/C催化剂的30多倍；在催化喹啉加氢反应中，原子级分散Ir催化剂的TOF值达到1292 h-1，是商业Ir/C催化剂的20多倍。(记者 聂静洁)

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