纳米簇/纳米片多级结构纳米催化剂的构筑与协同效应研究

高效纳米催化剂的设计、制备与表征研究是新能源、环境净化与传感器等的关键性基础课题。为克服团聚、实现可裁剪设计，本项目拟以纳米簇与纳米片为单元，通过结构和组分上的有机组合，构筑多组分"纳米簇/纳米片"多级结构纳米催化剂材料。纳米簇与纳米片互为支撑的空间位阻效应可避免团聚、增加外表面积；第二相纳米簇的组装实现多功能化。选用稳定性高、可见光催化与气敏性好的氧化钨为基体；以层状钨酸盐为原料，利用插层技术制备高径厚比氧化钨纳米片；在该纳米片表面组装氧化物半导体与贵金属纳米簇，构筑多级结构纳米催化剂。通过对氧化钨纳米片及第二相纳米簇形成与组装影响因素的系统研究，阐明其机制，总结规律，为设计、制备新型多功能复杂纳米结构材料提供思路；系统分析材料"组成－结构－性能"间的关系，揭示组成与微观结构对多级结构纳米催化剂性能的协同效应和机制，建立模型，为探寻高效能源材料、环境净化和监测材料奠定理论与技术基础。