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中国研制单原子铱催化剂 用于航天推进剂分解
0 壹壹      2013-11-20 15:38:00

测试中的卫星姿态控制发动机,可见喷口处于红热状态,可见工作条件严苛,燃料需要使用催化剂确保充分燃烧。

我国科学家在单原子催化研究领域取得新突破,在全球率先实现以氧化铁为载体制备出单原子铱催化剂,这为未来开发一系列低成本、高活性的负载型催化剂提供了可能。

这项成果是中科院大连化物所张涛研究员领导的团队与该所“千人计划”入选者刘景月研究员、清华大学李隽教授合作所取得的。他们发现,与亚纳米、纳米铱催化剂相比,单原子铱催化效率“以一抵十”,成为催化过程中名副其实的“主角”。该成果发表于《美国化学会志》上。

张涛团队多年来致力于航天推进剂肼催化分解的研究。肼催化分解主要应用于航天飞行器姿态控制等领域,所用正是铱基催化剂,而催化剂铱负载量较高,粒子尺寸较大(>2nm)。因此,提高铱的原子利用率一直是催化剂制备的核心问题之一。

单原子催化是多相催化领域的新概念。2011年,张涛团队及合作者制备出单原子铂催化剂,发现其优异的催化性能,并首次提出“单原子催化”的概念,在国际上掀起了单原子催化研究的热潮。现在该团队在发现氧化铁载体稳定铂单原子的基础上,进一步将其扩展到金属铱体系,成功获得了单原子铱催化剂,并将其应用于水汽变换反应中,揭示了铱单原子不仅是水汽变换反应最重要的活性位,而且在较高温度下也可稳定存在。

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