多相催化剂的结构化(整体式)设计做为工业催化剂的一个发展方向,受到材料、催化工作者的广泛关注。结构有序的一维纳米材料组成的纳米阵列,由于其特殊的结构和性质,一直是纳米材料研究的热点之一。我们提出以有序纳米阵列作为结构化催化剂,围绕铁系金属一维纳米阵列的合成及其在催化领域的应用展开一系列研究工作。通过对合成工艺的优化,制备了具有不同优势晶面、不同尺寸的铁系金属(如Fe、Co)氧化物一维纳米阵列。通过烯烃选择性氧化以及电催化反应,探索了其尺寸、优势晶面与催化剂性能之间的关系,从不同尺度揭示催化活性与微结构之间的关系,阐明催化过程的微观机制及影响因素。我们所获得的多级Co3-xFexO4纳米阵列具有大比例高活性晶面,在苯乙烯选择性氧化反应中表现出优异的活性、选择性及稳定性;ZnxCo3-xO4纳米阵列在电催化OER反应具有很好的活性,有望在实际中得到应用。
英文主题词nanoarray; structured catalyst; iron group; hierarchical structure