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.
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.