催化基础国家重点实验室催化反应化学研究组(501组)的纳米催化形貌效应工作受到了国际同行关注,近期受邀在Chemical Society Reviews撰写题目为Morphology-dependent nanocatalysts: Rod-shaped oxides的综述文章(Chem. Soc. Rev. 43 (2014) 1543-1574, DOI: 10.1039/C3CS60296F)。
本文阐述了纳米结构催化剂的尺寸和形貌效应的化学作用机制,针对金属氧化物纳米棒暴露晶面特性与催化反应性能的关系,系统归纳总结具有氧化还原和酸碱性能的氧化物纳米棒的相关研究进展;结合纳米催化形貌效应的概念,总结了氧化物纳米棒的制备技术、暴露晶面的化学特征、调控机制、催化反应性能等。在此基础上,还总结了近年来利用氧化物纳米棒负载金属纳米粒子组装的新结构催化剂的研究进展,氧化物不同晶面与金属纳米粒子形成的界面结构特征和反应性能以及金属纳米粒子在氧化物晶面选择落位、金属-载体相互作用方式的改变等。氧化物纳米催化的形貌效应为研制高活性氧化物催化剂以及调控金属-氧化物相互作用方式具有重要的理论意义和应用价值。
以上研究得到了国家自然科学基金委和科技部等相关项目的资助。(文/图 王宁)