日前,中科院大連化學物理研究所研究員喬波濤、張濤團隊和新加坡國立大學教授顏寧、日本京都大學教授Hiroyuki Asakura以及北海道大學教授Min Gao合作,發現離子液體可增加單原子團聚的活化能、可調節金屬單原子的氧化價態,從而開發出離子液體穩定的高效單原子催化劑。相關成果發表于《化學》雜志(https://doi.org/10.1016/j.chempr.2019.10.007)。
負載型單原子催化劑(SACs)現已成為多相催化領域的研究前沿與熱點。如何有效地穩定單原子催化劑,是這一領域的研究難點。在目前已有的多例高溫穩定單原子催化劑報道中,還沒有對單原子進行穩定的通用策略。
離子液體可以提供"電子保護層"從而有效穩定納米粒子。顏寧團隊首次提出采用離子液體穩定單原子的策略,研究了幾種常見離子液體對不同載體負載的Pt1單原子的穩定效果;隨后與喬波濤團隊合作,在HAP負載Pd1單原子上也取得成功,并應用于具有重要應用背景的乙炔選擇加氫反應中,在保持活性不變甚至略有提高的條件下,顯著抑制了催化劑中Pd1單原子的團聚,大大改善了催化劑穩定性,證明了該方法的普適性。