双金属催化剂在工业过程中有着广泛应用。受限于微观结构探测手段缺乏,以往关于双金属催化剂中多金属活性中心的组成和原子排布的研究,多以推测为主。但其排布又是决定催化性能的关键因素,因此揭秘多金属原子如何排兵布阵是改善催化剂性能是非常重要的课题。
4月16日,记者从中国科学院山西煤炭化学研究所获悉,该单位何鹏团队联合南开大学、中国科学院青海盐湖所的科研团队,使用固体核磁共振方法,解析了含有一维金属氧链的混合金属有机骨架材料,揭示了镁离子和钴离子在原子尺度上的排列状况,并建立了上述原子尺度结构信息与宏观气体吸附性能之间的联系。相关研究成果在《美国科学院院刊》上发表。
何鹏介绍,传统的有机骨架材料合成过程一般会加入多种金属离子,以期优化金属有机骨架材料性能。同时,研究表明混合金属材料,可展现出比单一金属材料更优异的性能。有学者认为,这种优异性能可能与其中的特殊金属离子排列有关。因此,揭示在更小尺度上金属离子排列规律,以及其中的结构—性能关系十分有必要。何鹏说。
为此,研究团队采用先进技术手段,一次探测了上述材料的三个连续金属原子。金属原子的相对位置会影响相邻碳原子的核磁信号,因此通过碳原子对金属序列的响应,团队就能倒推出相邻金属原子的位置。在此条件下,研究团队首次揭秘了双金属材料中金属原子的三维分布。
何鹏表示,通过固体核磁共振方法研究混合金属有机骨架材料的方法,可以获得其他手段所无法获得的原子尺度结构信息,有望为催化位点的理性设计提供依据。沿着这条道路,未来将可能研发出更多工业可用催化剂。
双金属催化剂在工业过程中有着广泛应用。受限于微观结构探测手段缺乏,以往关于双金属催化剂中多金属活性中心的组成和原子排布的研究,多以推测为主。但其排布又是决定催化性能的关键因素,因此揭秘多金属原子如何排兵布阵是改善催化剂性能是非常重要的课题。
4月16日,记者从中国科学院山西煤炭化学研究所获悉,该单位何鹏团队联合南开大学、中国科学院青海盐湖所的科研团队,使用固体核磁共振方法,解析了含有一维金属氧链的混合金属有机骨架材料,揭示了镁离子和钴离子在原子尺度上的排列状况,并建立了上述原子尺度结构信息与宏观气体吸附性能之间的联系。相关研究成果在《美国科学院院刊》上发表。
何鹏介绍,传统的有机骨架材料合成过程一般会加入多种金属离子,以期优化金属有机骨架材料性能。同时,研究表明混合金属材料,可展现出比单一金属材料更优异的性能。有学者认为,这种优异性能可能与其中的特殊金属离子排列有关。因此,揭示在更小尺度上金属离子排列规律,以及其中的结构—性能关系十分有必要。何鹏说。
为此,研究团队采用先进技术手段,一次探测了上述材料的三个连续金属原子。金属原子的相对位置会影响相邻碳原子的核磁信号,因此通过碳原子对金属序列的响应,团队就能倒推出相邻金属原子的位置。在此条件下,研究团队首次揭秘了双金属材料中金属原子的三维分布。
何鹏表示,通过固体核磁共振方法研究混合金属有机骨架材料的方法,可以获得其他手段所无法获得的原子尺度结构信息,有望为催化位点的理性设计提供依据。沿着这条道路,未来将可能研发出更多工业可用催化剂。