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　　工學院孫強研究組在二維多孔催化材料研究方面取得新進展

　　最近，Nature旗下的《Scientific Report》刊發了工學院材料科學與工程系、北京大學應用物理與技術研究中心孫強">孫強教授研究組的論文“The superior catalytic CO oxidation capacity of a Cr-phthalocyanine porous sheet”，報導了他們在多孔金屬有機催化材料研究方面所取得的最新成果。

　　CO的催化在汽車尾氣的處理和提高燃料電池的性能等方面有著重要的作用。傳統的催化劑(如Pt、Rh、Pd納米顆粒)在催化CO氧化時常常需要較高的溫度，且往往會遇到CO不可逆吸附所導致的催化劑中毒失活的問題，同時它們昂貴的造價也令其在工業中得到大批量的應用成為瓶頸;Au納米顆粒雖然可以在低溫下有效催化CO的氧化，但其納米顆粒的表面體積比有限，而且造價昂貴;人們新近提出的金屬嵌入石墨烯單缺陷或雙缺陷結構雖然提高了催化活性原子的表面體積比，但金屬分散度差，且在石墨烯表面形成單缺陷或雙缺陷需要很高的形成能(7.5~8.0 eV)，工業上難以大批量地進行可控合成。為了研發新型高效的CO催化材料，孫強">孫強教授課題組進行了系統的理論研究，在高通量計算的基礎上通過篩選，他們發現二維Cr-酞菁每一克含1.48x1021個活性金屬點，對CO具有卓越的催化性能，其催化過程分為兩步：(1) Langmuir-Hinshelwood 過程 (CO+O2→OOCO→CO2+O);(2)Eley-Rideal 過程(CO+O→CO2)。整個過程所對應的最大能壘為0.55eV，低于其它同類體系，而且在275-475 K的溫度范圍內具有穩定的催化功能。最近的實驗表明，二維聚合的鐵酞菁結構可以在NaCl的表面進行層狀生長。由于NaCl基底是絕緣的，它與二維金屬酞菁結構的相互作用弱，其本征物理化學性質容易得到保持，特別是其催化活性不受外界載體的干擾，這為大規模的制備和應用二維Cr-酞菁催化材料提供了基礎。因此，這一研究將會推動新型多孔金屬有機催化材料的研發。

　　近年來孫強">孫強教授課題組在金屬有機低維材料領域展開了系統性的研究工作，包括新型結構的設計、電子結構的調控、磁耦合的轉變、二氧化碳的捕獲、以及能源的儲存和轉換。Wiley-VCH 旗下的Chemistryviews網站報道了他們近期的研究進展：該論文的第一作者是博士研究生李亞偉, 通訊作者為孫強">孫強教授。該研究得到國家自然科學基金委和973項目的資助。

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