Квантовые точки удерживают атомы на расстоянии друг от друга, чтобы ускорить катализ

Инженеры Университета Райса собрали то, что, по их словам, может преобразовать химический катализ за счет значительного увеличения количества отдельных атомов переходных металлов, которые могут быть помещены в углеродный носитель.

Этот метод использует графеновые квантовые точки (GQD), частицы сверхпрочного 2D-углеродного материала размером 3-5 нанометров в качестве опор для закрепления. Это облегчает образование отдельных атомов переходных металлов с высокой плотностью с достаточным пространством между атомами, чтобы избежать слипания.

Квантовые точки удерживают атомы на расстоянии друг от друга, чтобы ускорить катализ

Международная группа во главе с инженером-химиком и биомолекулярным инженером Хаотианом Ваном из инженерной школы Райса и Юнфэном Ху из Canadian Light Source в Университете Саскачевана, Канада, подробно описала работу в области химии природы.

Они доказали ценность своего общего синтеза одноатомных катализаторов с высоким содержанием металла, создав никелевый катализатор с улучшенным GQD, который в реакционном тесте показал значительное улучшение электрохимического восстановления диоксида углерода по сравнению с более низкими. катализатор загрузки никеля.

Ван сказал, что дорогие благородные металлы, такие как платина и иридий, широко изучаются сообществом одноатомных катализаторов с целью уменьшения массы, необходимой для каталитических реакций. Но с металлами трудно обращаться, и они обычно составляют небольшую часть, от 5 до 10 мас.% Или меньше, от всего катализатора, включая материалы носителя.

В отличие от этого, лаборатория Ванга достигла содержания переходных металлов в одноатомном катализаторе иридия до 40% по весу, или от 3 до 4 разнесенных одиночных атомов металла на каждые сто атомов углеродной подложки. (Это потому, что иридий намного тяжелее углерода).

Источник — Газета Daily.

Газета «DAILY» — Новости Ростова-на-Дону