金屬、氧化物複合催化材料中的表面科學問題

《金屬、氧化物複合催化材料中的表面科學問題》是依託南開大學，由張立新擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：金屬、氧化物複合催化材料中的表面科學問題
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張立新
• 依託單位：南開大學

中文摘要

金屬和氧化物是性質差異比較大的兩種材料。金屬一般具有簡單的原子結構，表面上有豐富的原子台階，電子一般是非局域的；而氧化物一般具有較複雜的原子結構，表面上再構是主要的，電子一般卻是局域的，且一般有較強的電子關聯。將這兩種材料在納米尺度結合在一起，形成的新材料具有特別的表面、界面性質，套用前景廣闊。本項目以工業上利用二氧化碳和氫氣合成甲醇的金屬、氧化物複合催化劑為研究對象，研究它們獨特的表面、界面等原子結構和電子結構性質，以及相應的物理化學性質，目標是設計出更加高效、經濟、安全的金屬、氧化物複合催化材料，以期為相應的化學工業帶來革命性變化，為最終消化、利用大氣中威脅人類生存的溫室氣體指明技術創新和突破的研究方向。

結題摘要

化石能源的過度消耗使大氣中的CO2濃度急劇升高，導致全球氣候變暖，對人類的生存和發展構成了巨大威脅。利用可再生能源，將CO2轉換為化工原料，是解決該難題的潛在手段。科學上，CO2轉換的核心問題和最大挑戰為高效催化劑的設計與合成。經過4年的努力，我們對金屬和氧化物形成的複合體系的複雜結構、對CO2氫化過程中的路徑選擇的機制和調製方法、對設計新型高效的CO2氫化催化劑的方法策略等有了全新和較完整的認識。這些規律的掌握對發展更高效的CO2轉換方法有重要意義。我們共發表相關 SCI文章9篇，從研究組畢業博士2名，碩士10名。特別是，我們對下一步的工作有了清晰的思路，對將來產出更多的研究成果充滿信心。