中空非晶态合金球催化剂的构筑及其构效关系研究

本项目针对中空非晶态合金球制备与催化应用中的技术和若干科学问题开展研究工作。主要研究目标是：(1) 分别采用软模板(金属化合物-表面活性剂复合囊泡、微乳液滴或表面活性剂自组装聚集液滴等)和硬模板(硅球、高分子小球)，以化学还原法，制备新型中空非晶态合金球。深入研究合成机理，获得一系列形貌、尺寸与组成可调的中空非晶态合金球。通过这方面的基础研究，加深和拓展对中空非晶态合金材料形成机理的认识。(2) 探索形貌、尺寸、组成与催化性能之间的关系，重点是空壳结构与吸附及催化性能之间的关系。针对特定应用目标调变中空非晶态合金材料的组分，开发具有优越催化性能的新材料，发展其在绿色催化反应中的应用，为设计具有独立知识产权的新型催化材料提供理论指导。

本项目通过开展制备技术和方法学的研究，探索制备中空金属材料的新技术和新方法，获得了一系列结构与性能稳定的不同组成、不同尺寸的中空金属材料，并对其结构进行了系列表征，探讨了不同制备方法、制备条件对产物结构、性能的影响。针对吸附与催化应用开展性能研究，探讨了上述中空金属材料的催化性能与尺度、结构、化学组成之间的关系，重点揭示了中空球形貌对催化性能的影响。并将上述中空金属催化剂应用于具有重要工业应用价值的反应，力图实现化学反应的绿色化和原子经济性。通过本项目的研究，实现了知识和技术的创新，获得了具有自主知识产权的成果。三年内发表有标注的学术论文11篇SCI，2篇EI，1篇国内核心期刊。申请中国发明专利8件，授权中国发明专利4件。“新型非晶态合金的合成方法学及其在催化作用的科学问题研究”获得2012年度上海市自然科学二等奖（第四）。培养研究生11名，已毕业硕士研究生7名。本人在项目执行期间入选“2010年度上海市曙光计划”、“2011年度教育部新世纪优秀人才支持计划”和“2012年度上海市人才发展资金资助计划”。在完成了本项目规定任务的基础上，本人又获得了2012年度国家自然科学基金面上项目(淀粉水解加氢一步法制山梨醇复合催化剂的研究，21273149)。