雙金屬催化劑在工業(yè)過程中有著廣泛應(yīng)用。受限于微觀結(jié)構(gòu)探測手段缺乏，以往關(guān)于雙金屬催化劑中多金屬活性中心的組成和原子排布的研究，多以推測為主。但其排布又是決定催化性能的關(guān)鍵因素，因此揭秘多金屬原子如何“排兵布陣”是改善催化劑性能是非常重要的課題。
4月16日，記者從中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所獲悉，該單位何鵬團(tuán)隊聯(lián)合南開大學(xué)、中國科學(xué)院青海鹽湖所的科研團(tuán)隊，使用固體核磁共振方法，解析了含有一維金屬氧鏈的混合金屬有機(jī)骨架材料，揭示了鎂離子和鈷離子在原子尺度上的排列狀況，并建立了上述原子尺度結(jié)構(gòu)信息與宏觀氣體吸附性能之間的聯(lián)系。相關(guān)研究成果在《美國科學(xué)院院刊》上發(fā)表。
何鵬介紹，傳統(tǒng)的有機(jī)骨架材料合成過程一般會加入多種金屬離子，以期優(yōu)化金屬有機(jī)骨架材料性能。同時，研究表明混合金屬材料，可展現(xiàn)出比單一金屬材料更優(yōu)異的性能。有學(xué)者認(rèn)為，這種優(yōu)異性能可能與其中的特殊金屬離子排列有關(guān)。“因此，揭示在更小尺度上金屬離子排列規(guī)律，以及其中的結(jié)構(gòu)—性能關(guān)系十分有必要。”何鵬說。
為此，研究團(tuán)隊采用先進(jìn)技術(shù)手段，一次探測了上述材料的三個連續(xù)金屬原子。金屬原子的相對位置會影響相鄰碳原子的核磁信號，因此通過碳原子對金屬序列的響應(yīng)，團(tuán)隊就能倒推出相鄰金屬原子的位置。在此條件下，研究團(tuán)隊首次揭秘了雙金屬材料中金屬原子的三維分布。
何鵬表示，通過固體核磁共振方法研究混合金屬有機(jī)骨架材料的方法，可以獲得其他手段所無法獲得的原子尺度結(jié)構(gòu)信息，有望為催化位點的理性設(shè)計提供依據(jù)。沿著這條道路，未來將可能研發(fā)出更多工業(yè)可用催化劑。
雙金屬催化劑在工業(yè)過程中有著廣泛應(yīng)用。受限于微觀結(jié)構(gòu)探測手段缺乏，以往關(guān)于雙金屬催化劑中多金屬活性中心的組成和原子排布的研究，多以推測為主。但其排布又是決定催化性能的關(guān)鍵因素，因此揭秘多金屬原子如何“排兵布陣”是改善催化劑性能是非常重要的課題。
4月16日，記者從中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所獲悉，該單位何鵬團(tuán)隊聯(lián)合南開大學(xué)、中國科學(xué)院青海鹽湖所的科研團(tuán)隊，使用固體核磁共振方法，解析了含有一維金屬氧鏈的混合金屬有機(jī)骨架材料，揭示了鎂離子和鈷離子在原子尺度上的排列狀況，并建立了上述原子尺度結(jié)構(gòu)信息與宏觀氣體吸附性能之間的聯(lián)系。相關(guān)研究成果在《美國科學(xué)院院刊》上發(fā)表。
何鵬介紹，傳統(tǒng)的有機(jī)骨架材料合成過程一般會加入多種金屬離子，以期優(yōu)化金屬有機(jī)骨架材料性能。同時，研究表明混合金屬材料，可展現(xiàn)出比單一金屬材料更優(yōu)異的性能。有學(xué)者認(rèn)為，這種優(yōu)異性能可能與其中的特殊金屬離子排列有關(guān)。“因此，揭示在更小尺度上金屬離子排列規(guī)律，以及其中的結(jié)構(gòu)—性能關(guān)系十分有必要。”何鵬說。
為此，研究團(tuán)隊采用先進(jìn)技術(shù)手段，一次探測了上述材料的三個連續(xù)金屬原子。金屬原子的相對位置會影響相鄰碳原子的核磁信號，因此通過碳原子對金屬序列的響應(yīng)，團(tuán)隊就能倒推出相鄰金屬原子的位置。在此條件下，研究團(tuán)隊首次揭秘了雙金屬材料中金屬原子的三維分布。
何鵬表示，通過固體核磁共振方法研究混合金屬有機(jī)骨架材料的方法，可以獲得其他手段所無法獲得的原子尺度結(jié)構(gòu)信息，有望為催化位點的理性設(shè)計提供依據(jù)。沿著這條道路，未來將可能研發(fā)出更多工業(yè)可用催化劑。
本文鏈接：揭秘雙金屬材料中的“排兵布陣”http://www.sq15.cn/show-2-5123-0.html
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