記者劉萬生、通訊員傅強(qiáng) 發(fā)布時(shí)間：2017-06-01
來源：中國科學(xué)報(bào)
本報(bào)訊 近日，中科院大連化物所催化基礎(chǔ)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室傅強(qiáng)、包信和團(tuán)隊(duì)在兩維限域催化理論研究中取得新進(jìn)展，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在美國《國家科學(xué)院院刊》上。
催化活性中心所處的微環(huán)境能夠?qū)Υ呋w系物理化學(xué)狀態(tài)產(chǎn)生限制作用，從而有效調(diào)控催化性能，這一“限域催化”效應(yīng)是在多相催化中發(fā)展起來的一個(gè)新概念，在零維分子篩微孔和一維碳納米管腔限域催化體系中得到了廣泛的證實(shí)和應(yīng)用。
近年來，該團(tuán)隊(duì)基于表面科學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)兩維材料限域下的分子插層和催化反應(yīng)增強(qiáng)現(xiàn)象，并提出兩維限域催化效應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上進(jìn)一步采用密度泛函理論以理解限域催化作用，發(fā)現(xiàn)限域狀態(tài)下金屬表面上分子吸附弱化這一普遍規(guī)律，該現(xiàn)象是由于兩維材料與金屬表面之間的范德華作用導(dǎo)致兩維限域微環(huán)境中吸附分子的失穩(wěn)；同時(shí)兩維材料覆蓋層改變金屬表面上的勢能分布也影響了分子吸附。
研究結(jié)果表明，限域微環(huán)境與催化體系的弱相互作用顯著影響了反應(yīng)分子在體系中的相互作用，并能有效地調(diào)控微環(huán)境中的催化反應(yīng)，為未來高效納米催化劑的設(shè)計(jì)提供了重要的科學(xué)參考。
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