單分子單納米催化研究首次成功電化學(xué)失活機(jī)理

　　近日，中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所接受采訪，該所電分析國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室徐維林課題組圍繞異相催化劑催化活性及穩(wěn)定性問(wèn)題展開(kāi)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(guò)程中的電化學(xué)失活機(jī)理及動(dòng)力學(xué)。通過(guò)對(duì)反應(yīng)活性位進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤，分析了電催化劑催化活性隨反應(yīng)進(jìn)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(shí)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(jì)分析，發(fā)現(xiàn)催化劑的長(zhǎng)時(shí)催化性能主要取決于催化劑中的慢失活納米粒子。
　　
　　同時(shí)，研究人員和中國(guó)科技大學(xué)微尺度國(guó)家實(shí)驗(yàn)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(duì)單納米粒子整體活性貢獻(xiàn)大小的差異。通過(guò)該工作，單分子催化研究方法首次被從原來(lái)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(jìn)一步加深了人們對(duì)多相催化過(guò)程中表界面催化過(guò)程的認(rèn)識(shí)。該工作獲得“973”項(xiàng)目、自然科學(xué)基金和“青年千人計(jì)劃”等項(xiàng)目支持。