中科院合成新型氧化鈷催化劑 催化性能不亞于貴金屬

　　中科院寧波材料所張建團隊與中科院金屬所沈陽材料科學國家(聯合)實驗室張志東團隊等合作，利用碳包覆鈷磁性納米膠囊結構中缺陷石墨殼層的束縛作用，合成了富含高指數晶面的氧化鈷催化劑，在甲烷催化燃燒反應中體現出可替代貴金屬鈀、鉑的潛力。相關成果發表于《自然—通訊》雜志。

　　貴金屬在眾多催化反應中體現出優異性能，但由于其固有的稀缺特性和高昂成本，使貴金屬替代研究成為國際催化領域的重要發展方向之一。低成本的鐵、鈷等過渡金屬以合金、氧化物、碳化物等形式存在，這些化合物組成各異、晶相多樣，有望通過精確設計在晶體生長階段實現活性中心的表面富集，使其具有接近或超越貴金屬的催化性能。

　　此次研究人員通過原位氧化方法，將碳包鈷納米顆粒局部破殼。金屬鈷暴露后發生的劇烈氧化過程導致內核體積膨脹，殘留的石墨外殼輔助形成缺陷度較高的氧化鈷顆粒。研究表明，該催化劑具有轉換頻率高、表觀活化能低的特點，反應速率對氧分壓無明顯的依賴關系，并在一氧化碳、丙烷、苯系物的完全氧化反應中體現出較高活性。