中科院大連化物所催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員鄧德會(huì)和中科院院士包信和帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)，成功將FeN4結(jié)構(gòu)限域在納米石墨烯骨架中，并結(jié)合多種高分辨探針手段，首次直接觀察到石墨烯內(nèi)嵌FeN4中心的原子結(jié)構(gòu)。該限域結(jié)構(gòu)有效地維持Fe原子配位不飽和狀態(tài)，使其具有優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性，能夠在室溫零度高選擇性地催化氧化苯生成苯酚。近日，相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》。

石墨烯內(nèi)嵌FeN4原子結(jié)構(gòu)

　　研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)高能球磨酞菁鐵分子與石墨烯納米片，控制球磨條件，巧妙地利用N原子與石墨烯的C原子形成強(qiáng)的共價(jià)鍵，使得N原子作為一個(gè)“錨”來(lái)穩(wěn)定配位不飽和的鐵中心。通過(guò)與東南大學(xué)教授孫立濤研究組、中科院物理所研究員李建奇研究組、加拿大光源、上海同步輻射光源以及中科院大連化物所研究員王軍虎等合作，首次觀察到FeN4在石墨烯骨架中的原子結(jié)構(gòu)。研究表明，形成的FeN4結(jié)構(gòu)能夠在石墨烯骨架中有效穩(wěn)定，并且能高效分解雙氧水，形成O=FeN4=O活性中心，進(jìn)而可以在室溫零度下催化苯氧化生成苯酚。

　　該研究結(jié)果給低溫下高效選擇氧化的非貴金屬催化劑的設(shè)計(jì)提供了新的研究思路和借鑒。
 

責(zé)任編輯：田雙

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