元素百科介绍科学家组装六足虫纳米钙钛矿。近日，新南威尔士大学Rosee发表在《自然-通讯》文章中 Amal，Hamid Arandiyan，Sean Smith与北京工业大学戴洪兴教授的合作研究报道了一种三维组装六足虫纳米介孔钙钛矿催化剂(La0.6Sr0.4Mno3， LSMO），用超声离心法断裂三维有序大孔兰基钙钛矿结构，然后组装成六足虫纳米介孔催化剂。该催化剂在截面上暴露的晶面比LSMO常规暴露的晶面(110)晶面对甲烷催化氧化的催化活性更高。
钙钛矿的性能特点
研究过渡金属氧化物取代贵金属负载催化剂氧化甲烷一直是一个热点问题。商用贵金属催化剂(Pt和Pd）存在成本高、热稳定性差(贵金属颗粒高温团聚失活)等缺点。钙钛矿催化剂(ABO3)作为一种混合氧化物，由于其特殊的晶体结构，具有优异的催化稳定性。钙钛矿作为一种高效催化剂，研究的关键在于如何提高其催化性能，使甲烷在较低的温度下完全氧化。
六足虫纳米钙钛矿
研究指出，与三维大孔LSMO六足虫纳米介孔LSMO钙钛矿相比，高比表面积不是提高催化剂活性的决定性因素。通过高分辨率透射镜，作者发现六足虫纳米颗粒的断裂面出现新的晶面(001)暴露。因此，作者利用DFT计算研究了三维大孔LSMO表面的常规暴露晶体表面（110）和六足虫纳米介孔LSMO表面的新暴露晶体表面（001）（C-H）在氧分子的吸附和激活下，发现新的暴露晶体表面(110)需要较低的能量断裂C-H键。因此，LSMO钙钛矿可以通过断裂重新组装，暴露新的活性晶面(110)，提高材料的催化反应速率，降低表面活化能(Ea从102kJ开始 mol-将其降低到67kJmol-1)。
