负载型金属催化剂的双尺度结构控制及性能研究

本项目针对目前负载型金属催化剂存在的活性金属分散度较低、催化稳定性较差、稀贵金属消耗量大等问题，立足于探讨负载型金属催化剂多尺度结构特征及各尺度之间相互作用规律，提出采用在层状无机载体上制备双尺度结构负载型金属催化剂的设想。具体工作中采用层状双羟基复合金属氧化物（LDHs）作为催化剂载体，利用其晶体表面规则的二维羟基点阵（介观尺度），为 "锚定"活性组分金属离子（微观尺度）比如Re、Au等离子提供位点，使得活性组分之间保持相互高度分散。表征认识有关Re、Au离子的配位环境、氧化态、与载体的相互作用、分散性等；研究催化剂制备方法对于其微介观结构的影响；开展催化剂催化氧化反应性能及反应机制的研究。通过解决Re、Au金属催化剂的性能-结构-制备之间关系等科学问题，为进行负载型金属催化剂的结构设计，实现负载型催化剂材料的结构创新，提高其应用性能奠定一定的实验基础。

针对目前负载型金属催化剂活性金属分散度较低、催化稳定性较差、稀贵金属消耗量大等问题，项目立足于探讨负载型金属催化剂多尺度结构特征及各尺度之间相互作用规律，提出采用在层状无机载体上制备双尺度结构负载型金属催化剂的构思。具体工作中采用层状双羟基复合金属氧化物（LDHs）作为催化剂载体，利用其晶体表面规则的二维羟基点阵（介观尺度），为 "锚定"活性组分金属离子（微观尺度）比如Au、Pd和Re等离子提供位点，使得活性组分之间保持相互高度分散。表征认识了金属离子的配位环境、氧化态、与载体的相互作用、分散性等；研究了催化剂制备方法对于其微介观结构的影响；开展了催化剂催化加氢、氧化反应性能及反应机制的研究。通过解决金属催化剂的性能-结构-制备之间关系等科学问题，为进行负载型金属催化剂的结构设计，实现负载型催化剂材料的结构创新，提高其应用性能奠定一定的实验基础。