纳米石墨烯壳层稳定金属催化剂的制备及催化特性研究

基本信息
批准号:21573254
项目类别:面上项目
资助金额:66.00
负责人:刘洪阳
学科分类:
依托单位:中国科学院金属研究所
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:冯振豹,张历云,刁江勇,王嘉,张雅洁
关键词:
纳米碳材料石墨烯纳米限域效应纳米催化剂核壳结构纳米催化剂
结项摘要

Nanocarbon supported metal catalysts play an important role in the industrial catalysis. Recently, with the development of the graphene nanomaterials, the graphene supported metal catalyts with excellent catalytic performance have become a hot research field. However, how to fabricate a high reactivity graphene supported metal catalyst and understanding its intrinsic catalytic mechanism is still a challenge. In this project, we will design a model nanocarbon support with a novel core-shell structure. This model nanocarbon support is composed by a nanodiamond core and one or two layer ultra-thin graphene nanoshell. Combing with the XAFS, HRTEM,catalytic performance and the DFT calculation, we want to study the interaction between the metal nanoparticles and graphene nanoshell, and its affect in the catalytic performance. Hopefully, we can understand the intrinsic catalytic mechanism of graphene nanoshell supported metal catalysts at atom or molecular level, and try to explore a new way to design novel nanocarbon supported metal catalysts.

纳米碳材料负载金属催化剂在催化领域起着十分重要的作用,近年来随着石墨烯材料的出现及不断发展,石墨烯负载金属催化剂表现出的优异性能受到人们的广泛关注,然而如何构造和制备高活性的石墨烯负载金属催化剂并深入理解其催化作用本质依然是一个具有挑战性的课题。本课题拟设计和制备一种具有核壳结构的模型石墨烯载体,该载体以纳米金刚石为核,1-2层石墨烯为壳,利用该模型载体研究石墨烯与Pd纳米粒子之间的相互作用以及对CO催化氧化性能的影响, 考察石墨烯载体的壳层层数、表面结构、掺杂原子的种类和数量对Pd纳米粒子的粒径分布、形貌、结构、电子特性以及对CO分子吸附能力的影响,利用XAFS、HRTEM等表征手段结合催化性能测试和理论计算结果,在原子和分子水平上理解模型石墨烯载体与Pd纳米粒子之间的催化作用本质,为新型石墨烯负载金属催化剂的探索与制备开辟一条新的途径。

项目摘要

为了设计高活性和高稳定性的纳米碳负载金属纳米粒子催化剂,本项目以一种具有复合结构的模型纳米石墨烯材料为模型载体,该材料以纳米金刚石为核,少层石墨烯为壳。通过本项目的实施,实现了该复合碳材料的可控制备。同时利用该材料为模型载体来负载金属纳米粒子(钯、铂等金属),通过系统研究发现利用该纳米碳载体表面的碳缺陷与金属纳米粒子表面原子作用形成的金属-碳键,能够显著增强了负载型金属纳米粒子在高温多相催化反应中的活性和稳定性,为开发新型纳米碳材料负载型金属催化剂的设计提供了一定的理论指导。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
3

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
4

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
5

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021

相似国自然基金

1

磁性石墨烯负载金属催化剂的制备及加氢脱氯机理研究

批准号:21207109
批准年份:2012
负责人:樊光银
学科分类:B0604
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

波纹化石墨烯纳米条带的制备及器件特性研究

批准号:11074288
批准年份:2010
负责人:时东霞
学科分类:A2004
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
3

复合石墨烯负载纳米双金属催化剂的结构调控及其ORR催化性能研究

批准号:21303119
批准年份:2013
负责人:尹振
学科分类:B0202
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

石墨烯负载新型铂基核壳凹型纳米晶的可控制备及其催化性能研究

批准号:51372222
批准年份:2013
负责人:张辉
学科分类:E0205
资助金额:80.00
项目类别:面上项目