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韩国研究团队成功开发出铂-稀土合金纳米催化剂

发行日 : 2020 / 09 / 11

韩国国内研究团队利用纳米多孔性沸石制造出铂(Pt)和稀土(Re)金属结合的高效催化剂,开发出显著提高石化行业中重要材料之一丙烯生产效率的技术。

韩国科学技术院(KAIST)化学系刘龙教授组于2020年9月10日在国际学术杂志《自然》(Nature)上表示,成功利用介孔沸石(mesoporous zeolite)作为支撑体,制造出了至今为止认为无法合成的铂-稀土合金纳米颗粒催化剂。

研究组在该研究中首次成功利用0.55纳米(纳米=10亿分之1米)大小的小孔以3次元均匀连接结构的具有介孔沸石为支撑体,制造出白金和稀土相结合的纳米粒子催化剂。

由于稀土氧化物具有非常稳定的结构,即使在高温氢处理之后还原反应也不会很好地发生,因此被认为不可能与铂形成合金。

<介孔沸石气孔中分散的铂(Pt)-(Y)合金纳米颗粒>

然而,研究小组作为支撑体使用的介孔沸石表面上存在称为”硅羟基(Silanol nest)”的骨架缺陷(framework defects),这是由于周围的硅(Si)原子损失造成的,其中稀土氧化物是以单原子形貌的稀土金属存在,因此氢热处理过程中与铂形成具有特定结构的合金。

研究小组用铂和镧(La)、钇(Y)、铈(Ce)等稀土金属制成铂-稀土合金纳米颗粒催化剂,并进行了丙烷脱氢化反应实验,实验结果发现该催化剂寿命比只使用铂时延长500倍以上,比现有的常规催化剂(PtSn/Alumina)延长了20倍以上。

信息来源:

https://www.yna.co.kr/view/AKR20200909126300017?section=industry/technology-science

发布机构: 韩国网络媒体

发布时间:2020.09.10