最新钌纳米骨架有望在催化方面发挥作用

简 讯

最新钌纳米骨架有望在催化方面发挥作用

密歇根理工大学的研究团队基于晶种生长和化学腐蚀原理发明了一种钌(Ru)纳米骨架(NFs)的简便合成方法，纯度高并可用作高效催化剂。该方法不仅限于这种金属。由于在催化剂、等离子体和医学等众多应用领域具有极佳的性能，贵金属构成的纳米骨架近年来受到广泛关注。高度开放的结构是其性能优越的主要原因。例如在催化作用中，具有骨架形态的纳米催化剂表面积和体积的比值更大，表面上原子的配位数更少，保证了催化活性的最大化。

过去20年来，对贵金属纳米骨架的开发主要涉及Ag，Pt，Pd，Rh，Au 及它们的组合，但Ru纳米骨架还是首次报道。Ru纳米材料的许多工业用途已受到关注，如用于加氢、

合成氨和一氧化碳氧化。通常Ru纳米晶体结构为六边形紧密排列。但密歇根理工大学提出了精巧的两步法(生长和腐蚀)，可以构造完全不同的面心立方体(fcc)结构。Ru基本上不会自然生长成能形成纳米骨架的晶体结构。该研究团队先在钯(Pd)核上种植纳米骨架，然后再剔除Pd。有了fcc结构的Pd “种子”(Pd相当于原子模板剂)，Ru就能优先在Pd八面体的边线和角上生长，这样Ru就复制了Pd种子的fcc结构。第二步称作“腐蚀”，即脱除种子Pd，留下中空的Ru纳米骨架，如下图所示。

两步法合成Ru纳米骨架

[靳爱民摘译自Green Car Congress，2016-04-02]