基于加氢催化剂使用的碳包覆纳米金属颗粒的结构设计

针对目前纳米金属催化剂在反应中容易迁移和熔聚的问题，本课题着眼于一种新型的加氢催化剂材料的结构设计，拟通过石油重油、模型芳烃与过渡金属化合物的共炭化反应和后续氧化活化改性制备多孔型碳包覆纳米金属颗粒，获得外层由微孔隙发达的薄碳壳（~3nm）包覆、内层为纳米（5-40nm）金属颗粒的复合催化材料，探讨合成及改性工艺参数（温度、时间、配比、压力、气体流量等）对包覆颗粒形态、结构、表面性质（微孔尺寸、分布、表面积、官能团等）等的影响，推断包覆结构形成及改性的机理。将此用于CO+H2合成乙烯等加氢探针反应，考察催化剂结构与催化效果的关系，进一步改善选择加氢催化剂的性能，使之既保持纳米金属催化剂的高活性和高选择性，又因外层多孔碳的包覆阻止金属颗粒的迁移和长大，赋予其长的使用寿命。为提高纳米金属催化剂的综合性能、促进催化新材料的发展和材料学与催化化学学科的融合交叉奠定基础。