單分子單納米催化研究首次成功電化學(xué)失活機理

　　近日，中科院長春應(yīng)化所接受采訪，該所電分析國家重點實驗室徐維林課題組圍繞異相催化劑催化活性及穩(wěn)定性問題展開單分子單納米粒子水平研究，發(fā)現(xiàn)了一系列新的催化現(xiàn)象。
　　
　　徐維林課題組基于熒光單分子單納米粒子催化研究方法和鉑的雙功能催化作用，克服了熒光單分子方法難以觸及電催化領(lǐng)域的局限，首次成功地在單粒子層面揭示了鉑納米粒子在電催化氫氣分子電氧化過程中的電化學(xué)失活機理及動力學(xué)。通過對反應(yīng)活性位進行實時動態(tài)跟蹤，分析了電催化劑催化活性隨反應(yīng)進行的變化規(guī)律；發(fā)現(xiàn)催化劑活性位包括慢失活活性位、快失活活性位，同時發(fā)現(xiàn)一部分催化劑（約2%）在失活后很快又發(fā)生自發(fā)的活性再生現(xiàn)象；經(jīng)統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)催化劑的長時催化性能主要取決于催化劑中的慢失活納米粒子。
　　
　　同時，研究人員和中國科技大學(xué)微尺度國家實驗室曾杰課題組合作，揭示了單納米粒子邊上原子和面上原子的一系列全新的催化特性和兩者對單納米粒子整體活性貢獻大小的差異。通過該工作，單分子催化研究方法首次被從原來的單納米粒子水平拓展到了亞單納米粒子水平。
　　
　　該系列研究工作進一步加深了人們對多相催化過程中表界面催化過程的認識。該工作獲得“973”項目、自然科學(xué)基金和“青年千人計劃”等項目支持。