用于增强光氧化的空心纳米反应器的构建

时间:2020-06-25 21:59 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

用于增强光氧化的空心纳米反应器的构建

初级醇氧化成羧酸在有机化学和化学工业中都很重要,因为氧化产物可用于制备各种药物和有用的化学品。光催化氧化工艺被认为是一种可持续的技术,以实现在环境条件下的选择性氧化与阳光的照射。为了开发具有广泛的光吸收和高效的电子空穴分离的优良光催化剂,表面修饰金属纳米颗粒,如金和铂,允许光激发电子快速转移到表面活性位点。因此,将表面等离子体共振对Au的作用和活化对Pt的作用结合起来,进一步提高可见光照射下催化氧化的效率,是理想的双金属金和铂催化剂。

中空结构材料在催化、药物释放与传递、能量储存与转换等方面显示出巨大的应用潜力。高比表面积和离散空隙为催化反应提供了丰富的可达表面位置和活性中心的固定。更多的反应物分子可以被吸附和富集在中空结构中,加速反应。然而,如何开发一种简便、温和的合成方法来同时制造出一种高效的中空光催化纳米反应器仍是一个挑战,该反应器的壳层上有有序的孔道、良好的金属定位、广谱利用以及良好的传质和扩散控制。

北京新研究的一篇文章发表在《国家科学审查,大连化学物理研究所的科学家,中国科学院,萨里大学、悉尼科技大学和悉尼大学演示了一个简单的合成hollow-structured催化剂的可控空间位置活性金属,化学成分和可调壳厚度。通过在zf -8表面涂覆SiO2并进行后续的水热处理,可以得到空心结构。系统地研究了空心结构的形成机理,提出了空心结构的“粘接-收缩”模型。AuPt@HMZS纳米反应器在可见光条件下具有较宽的吸收区,在肉桂醇氧化成肉桂酸的反应中具有优异的催化活性,选择性达99%。

AuPt@HMZS纳米反应器具有以下优点:1)可见光吸收范围广;ii)在中空内产生多重光散射,增强集光过程,收集光热效应产生的热量;iii)均匀通道有利于反应物的扩散和传质;四)等离子体热电子注入与电子捕获之间的协同作用,提高了太阳能利用和光催化剂的电子空穴分离;v)合金界面的强金属-金属相互作用调节反应性能。

刘健教授说:“我们提出的空心结构作为多功能微/纳米反应器的策略,对于设计高性能和可持续的化学合成催化剂是有希望的。”黄军教授补充说:“这是一项令人惊叹的技术,可用于建造具有精确活性位点空间位置的微型/纳米反应器。”

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