學術活動 NAVIGATION
沸石材料的設計合成與金屬納米顆粒的協同催化
時間：2021-03-22
來源：
作者：
攝影： 編輯：戴婧
上傳：
主講人：肖豐收 教授
地點：弘毅樓五樓報告廳
時間：2021年3月23日（周二）下午2:30
主講人介紹：
肖豐收，男，生于1963年1月，浙江大學求是特聘教授，1998年獲得國家杰出青年基金資助。1983和1986年在吉林大學化學系分別獲得學士和碩士學位。1986-1990年間，作為中日聯合培養博士生，分別在吉林大學、大連化學物理研究所、日本北海道大學學習，1990獲吉林大學博士學位，并于1993-1994年間在美國加州大學戴維斯分校進行博士后。 主要研究為沸石分子篩和納米孔材料的合成、表征與催化性能。
主講內容：
擔載的金屬納米顆粒催化劑也是許多工業工程中的重要催化劑，但是納米顆粒的聚集常常導致催化活性的降低，因此，制備出高穩定性和高活性的新型催化材料意義重大。在我們的研究中，提出將納米顆粒鑲嵌在沸石的晶體中，沸石晶體的剛性結構很好地穩定了金屬納米顆粒，而沸石的孔道結構有利于反應傳質。這些催化劑在一系列的高溫催化反應中顯示出比常規工業催化劑更長的反應壽命與更高的活性和更優異的催化選擇性[1]。進一步，這些鑲嵌于沸石晶體內部金屬納米顆粒催化劑還能進一步浸潤性修飾，更好地提高反應物相容性，富集反應物，從而提高催化反應的活性。作為一個實踐該理論的實例，我們進行了甲烷到甲醇轉化催化劑的浸潤性調控，期望提高催化活性和選擇性，該反應是科學家們追逐了幾十年的一項“圣杯”(Dream Reaction)。為此，通過在包裹金屬納米顆粒的沸石晶體外表面上修飾分子尺度的疏水殼層，提出了“分子圍欄”的策略，可以鎖住轉化反應中的關鍵成分雙氧水，使其無法擴散、稀釋，而是在“圍欄”中持續與甲烷充分反應，源源不斷生成甲醇[2]。實驗表明，新型催化劑能讓甲烷在低溫下原位高效轉化成甲醇，轉化率達到17.3%，甲醇選擇性達到92%。相關工作發表在Science, 2020, 367, 193-197上。
主辦單位：材料化學工程國家重點實驗室
