合肥物質科學院研發銅納米顆粒/石墨烯核殼結構材料催化劑
2016-04-07 01:39:54
石油化工應用 2016年7期
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合肥物質科學院研發銅納米顆粒/石墨烯核殼結構材料催化劑
中國科學院合肥物質科學研究院與北京理工大學合作，在核殼結構的納米材料研究方面取得新進展，研制出構筑尺寸均一的石墨烯包覆銅納米顆粒核殼結構的復合材料，其催化效率大幅提高，是金納米顆粒的14倍。
采用單層的膠體晶體為模板，通過磁控濺射沉積一層一定厚度的銅膜，在還原性和保護性氣氛下高溫退火，成功得到平方厘米級、顆粒尺寸均一的銅納米顆粒的有序陣列。利用銅納米顆粒的還原性和氧化石墨烯的氧化性，采用一步法在銅納米顆粒表面制備2 nm～3 nm厚度的石墨烯層。上述材料在對4-硝基苯酚到4-氨基苯酚的還原過程中，具有高催化活性和穩定性，該材料在催化過程中可重復利用。更重要的是，這種石墨烯包覆銅納米顆粒核殼結構復合材料的催化效率比貴金屬納米顆粒提高很多，是現有文獻報道的金納米顆粒催化效率的14倍。上述優異的催化性能主要是由于石墨烯具有豐富的π-π鍵能與4-硝基苯酚發生共軛，有利于捕捉4-硝基苯酚分子；同時，石墨烯具有高電子遷移率，有利于加速反應進程。
（摘自石油化工2016年第7期）
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