Nature子刊：利用碳纳米管确定催化活性位点的新方法

近日，俄克拉荷马大学Steven Crossley研究员领导的催化研究团队开发出一种新颖且更明确的方法，以确定复杂催化剂中的活性位点。该研究成果已发表在Nature Communications杂志上。

研究显示，负载在可还原氧化物上的金属颗粒组成的催化剂，具有用于各种当前和新兴工业反应的良好性能，例如可再生燃料和化学品的生产。

虽然新材料具有良好的可用性能，但是，要确定催化活性的原因，仍然具有很大的挑战性。通常，通过试验来发现和优化催化剂，难以将各种可能性区分。而这样获得的结果只能是基于基于推测或间接证明。

Crossley教授解释道：“当金属被置于活性载体上时，催化活性和选择性比金属与单独载体的综合性能要好得多，然而挑战在于，当将二者放在一起时，很难解释产生该性能的原因。”

然而，能够了解催化活性位点的性质，对于控制催化剂的活性和选择性是至关重要的。

该研究团队开发的分离活性位点的新方法，使用垂直生长的碳纳米管作为“氢高速通道”，同时能够保持金属在载体上产生潜在活性位点的性能。

为了确定催化活性是来自载体和金属之间的直接接触，还是来自金属诱导的促进剂对氧化物载体的影响，Crossley的团队将金属钯与氧化物催化剂钛分开，在碳导电桥上控制纳米管。

研究人员通过引入氢，同时证实氢能够沿纳米管迁移，从而在氧化物载体上形成新的活性位点。然后，他们测试了这些材料的催化活性，并将其与金属和载体直接物理接触的材料的活性进行了对比。

Crossley表示：“在三个实验中，我们能够对不同的情况进行排除，并证明在这些条件下钯和钛之间必须有物理接触才能生成甲基呋喃。”

碳纳米管氢高速通道可与各种不同的双功能催化剂一起使用。

原文来自：nanowerk，原文题目：Novel method determines catalytic active sites using carbon nanotubes，由材料科技在线团队编译。