纳米金催化剂作为一种应用前景广阔的新型催化剂,具有催化活性高、选择性强的优点,由于金的低熔点热稳定性差。因此,开发高稳定性纳米金催化剂近年来研究相关领域热点。
近日,发表在《自然—通讯》一份研究报告来自大连化学物理研究所的研究团队燕山大学科研团队合作,合成具有高催化活性和高稳定性的金纳米催化剂,开发了一种新策略。

纳米金催化剂是指以纳米金为催化活性成分的催化剂,其催化反应活性与金颗粒的尺寸呈负相关。当金颗粒尺寸小于当5纳米时,纳米金催化剂可以显示出良好的催化反应活性,随着金颗粒粒径的增加,其催化活性急剧下降。研究小组还发现,金属氧化物中金属的电负性越大,界面就越大催化活性越大。
研究小组猜测,金和二氧化硅之间有一个更活跃的界面,选择氯金酸作为金源,正硅酸乙酯作为硅源,即金和硅的前驱体。在碱性条件下,金和硅前驱体通过共同沉淀一步沉积在氧化钛载体表面,氧化硅装饰的纳米金催化剂通过高温烘烤获得。催化剂具有极高的活性、优异的热稳定性和反应耐久性。经过800℃高温烘烤后,金颗粒尺寸可保持在6 nm左右,一氧化碳在0℃可完全氧化。
这项研究不仅加深了这一点对金对纳米催化剂催化的见解,而且具有优异热稳定性的高活性负载的设计和开发金催化剂提供思路。
参考文献:Yunlai Zhang, Junying Zhang, Bingsen Zhang, Rui Si, Bing Han, Feng Hong, Yiming Niu, Li Sun, Lin Li, Botao Qiao, Keju Sun, Jiahui Huang , Masatake Haruta.Boosting the catalysis of gold by O2 activation at Au-SiO2 interface.Nature Communications volume 11, Article number: 558 (2020)

