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日本提出基于纳米空间物质的新型催化剂设计方案
2005-9-12 9:59:00


  东京工业大学教授、资源化学研究所副所长岩本正和的研究小组日前提出了一项新型催化剂设计指导方案,该催化剂由具有纳米尺寸多孔结构的纳米空间物质组成。 

  纳米空间物质的代表是沸石,沸石的小孔直径为亚纳米级。不过,为了实现所需功能对其进行表面修饰时,小孔就会被堵死而导致无法发挥其空间特点。进入上世纪90年代,以有机胶束(Micelle)*为模具合成出了小孔直径为亚纳米级的内消旋(Meso)多孔物质*。 

  例如,典型的二氧化硅类内消旋多孔物质——MCM-41(以下简称M41)的表面积高达1000m2/g以上,具有均匀的规则细孔。此外,还可在2~10nm的范围内调整小孔半径。此前的研究往往仅利用这一特点,而岩本则将研究向前推进了一步,提出了活用该物质如下3个特点的新型催化剂设计指导方案。 

  (1)小孔壁厚1~2nm左右,氧化物晶格分为数层。也就是说所有的原子均位于表面或表面附近。 

  (2)尽管小孔内部并不平滑,但表面可以看作近乎平坦。与此前大部分固体催化剂通过凹凸来扩大表面积形成了鲜明对比。 

  (3)小孔直径均匀而且可调整。 

  还计划应用于光催化剂领域 

  作为特点(3)的应用实例,以M41为模具发现了Fe2O3的量子尺寸效应。利用M41即可以亚纳米单位对粒子尺寸进行控制,而这点


    

 

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