釕輔助合成的鈀納米晶體及其光驅(qū)動苯乙烯加氫的性能研究.pdf

1、金屬Pd作為加氫反應(yīng)活性最好的催化劑材料之一，一直是催化加氫反應(yīng)研究的重點(diǎn)。為進(jìn)一步提高它的催化活性，研究工作集中于單分散的Pd納米結(jié)構(gòu)的尺寸調(diào)控和形貌研究。經(jīng)過一系列的驗(yàn)證，科學(xué)家確定了Pd納米催化劑加氫反應(yīng)的活性位點(diǎn)在其晶體的棱角處，那么，具有盡可能多活性位點(diǎn)的Pd納米晶體成為了加氫反應(yīng)理想的催化劑。
　　除了催化劑的反應(yīng)活性之外，能量來源是催化反應(yīng)考慮的另一個(gè)重要因素。為此，大量的嘗試工作旨在利用金屬納米晶體的表面等離激元性

2、質(zhì)，從而利用太陽能驅(qū)動各類有機(jī)催化反應(yīng)。然而，在溶液相中合成的Pd納米粒子通常尺寸很小，導(dǎo)致其等離激元的波譜范圍被限制在紫外區(qū)。拓寬其等離激元的波譜范圍的方法通常有兩種:增大納米晶體的尺寸，或者破壞納米晶體的對稱性。
　　在凹面納米結(jié)構(gòu)其角和邊緣處有大量的金屬原子，這些都可以作為加氫作用的活性位點(diǎn)。而且，相對于球形或立方塊，凹面納米結(jié)構(gòu)的形貌對稱性也比較低。總而言之，粒子尺寸大的的凹面納米結(jié)構(gòu)是在加氫作用中利用等離激元特性驅(qū)動有機(jī)

3、反應(yīng)的催化劑理想候選。
　　我們發(fā)現(xiàn)了一種以Ru3+為輔助劑合成獨(dú)特的Pd凹面納米結(jié)構(gòu)的方法。這種結(jié)構(gòu)能夠直接地捕獲從紫外到可見范圍的光，從而可以用于苯乙烯加氫反應(yīng)。室溫條件下，用100 mW/cm2的全譜太陽光照射，該催化劑的催化效率被證實(shí)與加熱到70℃條件下的反應(yīng)效率相當(dāng)。如用相同尺寸的其它形貌的Pd金屬納米晶體，如納米立方塊和納米八面體，催化的產(chǎn)率則相對較低。文中報(bào)道的納米結(jié)構(gòu)由于形貌對稱性的減少而擁有更大的等離激元吸收截面