負載型金屬催化劑的雙尺度結構控制及性能研究

《負載型金屬催化劑的雙尺度結構控制及性能研究》是依託北京化工大學，由張法智擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：負載型金屬催化劑的雙尺度結構控制及性能研究
• 依託單位：北京化工大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張法智

項目摘要

本項目針對目前負載型金屬催化劑存在的活性金屬分散度較低、催化穩定性較差、稀貴金屬消耗量大等問題，立足於探討負載型金屬催化劑多尺度結構特徵及各尺度之間相互作用規律，提出採用在層狀無機載體上製備雙尺度結構負載型金屬催化劑的構想。具體工作中採用層狀雙羥基複合金屬氧化物（LDHs）作為催化劑載體，利用其晶體表面規則的二維羥基點陣（介觀尺度），為 錨定活性組分金屬離子（微觀尺度）比如Re、Au等離子提供位點，使得活性組分之間保持相互高度分散。表征認識有關Re、Au離子的配位環境、氧化態、與載體的相互作用、分散性等；研究催化劑製備方法對於其微介觀結構的影響；開展催化劑催化氧化反應性能及反應機制的研究。通過解決Re、Au金屬催化劑的性能-結構-製備之間關係等科學問題，為進行負載型金屬催化劑的結構設計，實現負載型催化劑材料的結構創新，提高其套用性能奠定一定的實驗基礎。

結題摘要

針對目前負載型金屬催化劑活性金屬分散度較低、催化穩定性較差、稀貴金屬消耗量大等問題，項目立足於探討負載型金屬催化劑多尺度結構特徵及各尺度之間相互作用規律，提出採用在層狀無機載體上製備雙尺度結構負載型金屬催化劑的構思。具體工作中採用層狀雙羥基複合金屬氧化物（LDHs）作為催化劑載體，利用其晶體表面規則的二維羥基點陣（介觀尺度），為 錨定活性組分金屬離子（微觀尺度）比如Au、Pd和Re等離子提供位點，使得活性組分之間保持相互高度分散。表征認識了金屬離子的配位環境、氧化態、與載體的相互作用、分散性等；研究了催化劑製備方法對於其微介觀結構的影響；開展了催化劑催化加氫、氧化反應性能及反應機制的研究。通過解決金屬催化劑的性能-結構-製備之間關係等科學問題，為進行負載型金屬催化劑的結構設計，實現負載型催化劑材料的結構創新，提高其套用性能奠定一定的實驗基礎。