中科院上海硅酸盐所稳定纳米催化材料有新招
许多纳米催化剂都有“多动症”,让它们专心工作,可是个世界难题。中科院硅酸盐所日前宣布,他们合成了一件特殊“外衣”,这群“小调皮”一旦穿上后,立刻变成“乖孩子”。这将使纳米催化剂在工业领域中的应用大大拓展。
纳米贵金属天性活泼好动,是做催化剂的好材料。可它们太活泼了,动不动就大伙儿抱成一团――聚合了,还特别容易被氧化。“由于很容易失去活性,使得纳米催化剂难以在工业领域推广使用。”课题负责人高秋明告诉记者,他们花了五年时间,才攻克了这个难题。
这件“外衣”的“面料”是一种氧化硅介孔材料。这种材料十分“挺刮”,能支撑起一个小小的空间,让纳米催化剂和反应原料充分接触。“外衣”的“里子”则是枝杈交错的高分子材料,纳米“小捣蛋”穿上这件“紧身衣”,就被紧紧裹住,无法任性乱动了。
这件刚柔相济的“外衣”还能按照需要“度身定制”。高分子的“里子”大小可以根据催化剂的具体尺寸调节,而“面料”则可依据需要催化的分子大小来“剪裁”,把无关紧要的杂质挡在门外。
高秋明说,这件“外衣”使纳米催化剂的催化效率提高了1.5倍,寿命至少可以达到一个月。
利用无机和有机材料结合制成的“外衣”,具有非常广阔的应用前景。高秋明告诉记者,穿上不同型号的“外衣”,还能使“娇气十足”的生物活性酶耐高温、耐腐蚀,胜任各种催化任务。
日前出版的国际科学界顶尖杂志《科学》这样评述该成果:用这种方法来稳定纳米材料,结合了有机的柔性和无机刚性的特点,为纳米材料提供了优良的微环境,使纳米材料具备了优良的催化性能。