中科院金屬所納米金剛石的改性及其應用研究獲突破

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中科院金屬所納米金剛石的改性及其應用研究獲突破

中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家（聯合）實驗室催化材料研究部在納米金剛石的改性及其應用研究方面取得了突破性進展。

研究人員將納米金剛石應用于催化領域中，發現其在一些重要的工業催化反應中具有可比擬傳統金屬催化劑的優異性能。例如，洋蔥碳（sp2雜化）在液相酚類選擇性氧化制醌類反應中表現出了優異的催化活性與穩定性。研究人員還發現，對納米金剛石進行雜原子（包括硼、氮、磷等）調控，可有效改變其電子結構和化學性質，優化自身結構，進一步提高催化反應性能，擴大非金屬催化劑的應用范圍。研究表明，在氣相丙烷氧化脫氫反應中，硼酸鹽與磷酸鹽改性的巴基型納米金剛石（sp2/sp3雜化）雜原子基團通過覆蓋結構缺陷位，可抑制親電氧物種的形成，提高目標產物丙烯的選擇性。此外，硼、氮、磷改性的洋蔥碳作為非金屬催化劑在電催化氧還原反應中表現出了比商業Pt/C催化劑更好的抗甲醇性與穩定性。而巴基型納米金剛石獨特的核殼結構在固定Pd納米顆粒及促進CO催化氧化反應方面具有重要的作用。該項研究已申請專利1項（專利號：201510154630.9）。

(金屬所)