离子液体@钯核壳纳米材料的可控合成及其一步氧化酯化反应催化性能评估

An important frontier in nanocrystal synthesis is the incorporation of different materials within the same nanostructures as a means of increasing functionality. This project aims at the design and fabrication of core-shell nanostructures consisting of ionic liquids (ILs) and palladium (labeled as IL@Pd) as well as their application in catalysis. The core-shell IL@Pd nanomaterials could tune the catalytic performance in direct oxidative esterification of aldehydes by combining the lateral strain effect and electronic coupling effect in conventional core-shell nanostructures with the advantages of ILs. This project focuses on the controllable syntheses, characterizations, and catalytic evaluation of the core-shell IL@Pd nanomaterials. The novelty of this project lies in chemical composition of the core-shell structure, in which ILs is creatively used instead of noble metal or semiconductor as the core region, which is not only helpful to save valuable noble metals, but also broaden the scope of ILs in nanomaterials synthesis and catalytic application.

将物理和化学性质有显著差异的不同物质集成在一起实现材料的多功能化，是纳米材料合成领域的一个前沿研究方向。本项目就离子液体与贵金属构成的异质结构纳米材料在催化领域的拓展应用展开研究，由离子液体和贵金属钯(Pd)构成的核壳结构纳米材料的设计和构建入手，既结合传统核壳结构材料中内核颗粒可以对外壳层金属原子施加界面晶格应变及电子耦合效应，又可以利用离子液体固有的优点，调节并优化核壳结构纳米材料在一步氧化酯化反应催化活性。创新性在于以离子液体作为核壳结构材料的内核组分，拓宽了离子液体在催化及纳米材料合成领域的应用范围。

将物理和化学性质有显著差异的不同物质集成在一起实现材料的多功能化，是纳米材料合成领域的一个前沿研究方向。本项目就离子液体与贵金属构成的异质结构纳米材料在催化领域的应用展开研究，由离子液体和贵金属构成的核壳结构纳米材料的设计和构建入手，结合离子液体的性质优势和复合材料中的电子耦合效应，优化和调整材料的催化型性质。.项目执行以来取得的主要研究成果包括：（1）我们发展建立了一种用离子液体构建的SiO2壳层结构的合成方法，拓展了复合材料的合成途径；（2）设计制备了离子液体型贵金属纳米团簇（MNCs@IL），并证明合成方法具有一定的普适性，为新型贵金属纳米团簇的合成调控提供了一个新的研究方向，拓展了离子液体在纳米材料领域的应用范围；（3）结合课题组的研究方向，设计合成了复合纳米材料Ag2Se-hPt和合金材料PtCo，解析材料各组分间的电子耦合效应，明晰了材料组分与电催化性能的关系，为优化设计纳米电催化剂建立了实验基础。项目执行期间，发表SCI论文4篇(影响因子均大于4) .