多相催化劑均相化難題攻克

　　本報訊 （記者 翁國娟） 記者昨日從浙江省科技廳獲悉，浙江大學—新和成研發(fā)中心王勇率領課題組，利用葡萄糖作為碳源，通過水熱碳化的方法，制備出性能優(yōu)異的含氮納米炭小球作為載體的高效催化劑，在一定程度上實現了多相催化劑均相化，極大地加快了反應速率。該成果日前發(fā)表在國際權威化學期刊《德國應用化學》雜志上，引起工業(yè)界廣泛關注。

催化技術是現代化學工業(yè)的基石，開發(fā)高效的多相催化劑是實現化工清潔生產的基本途徑。工業(yè)生產中的催化過程大多屬于多相催化。和均相催化相比，多相催化具有許多優(yōu)點，如催化劑和反應液容易分離等，但是其催化活性往往遠低于均相催化劑。如何使多相催化劑均相化，提高多相催化劑的催化活性是化學工業(yè)面臨的一大難題。針對這一難題，浙江大學—新和成研發(fā)中心王勇等科研人員，在浙江省科技廳重點科技創(chuàng)新團隊等項目的資助下，于2012年成立了課題組進行專項研究。

近年來炭材料的功能化為多相催化劑的設計提供了新思路，水熱法是制備多孔炭基材料的新方法。用水熱法制備的炭小球直徑一般在200nm~10μm，作為催化劑或者催化劑載體時，炭材料的顆粒越小，催化劑與反應物分子接觸的表面積就越大，催化效率也更理想。但是制備形貌可調的、尺寸小于100nm的納米炭小球是水熱法制備炭基材料中的難點。

課題組在研究中探索出一條新的多孔炭基材料合成路線與方法，他們以聚離子液體作為結構調控劑，結合水熱法，制備得到的炭小球直徑在50nm左右，解決了用水熱法難以制備形貌可控炭小球納米材料（<100nm）的難題。此后王勇率領課題組嘗試以含氮納米炭小球作為載體，負載納米鈀（Pd）顆粒作為催化氧化的高效催化劑，用空氣作為廉價氧化劑，實現了溫和條件下C-H和O-H鍵的高效催化氧化。

來源：中國化工報

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