中科院大連化物所催化基礎國家重點實驗室副研究員鄧德會和中科院院士包信和帶領研究團隊，成功將FeN4結構限域在納米石墨烯骨架中，并結合多種高分辨探針手段，首次直接觀察到石墨烯內嵌FeN4中心的原子結構。該限域結構有效地維持Fe原子配位不飽和狀態，使其具有優異的催化活性和穩定性，能夠在室溫零度高選擇性地催化氧化苯生成苯酚。近日，相關結果發表于《科學進展》。

石墨烯內嵌FeN4原子結構

　　研究團隊通過高能球磨酞菁鐵分子與石墨烯納米片，控制球磨條件，巧妙地利用N原子與石墨烯的C原子形成強的共價鍵，使得N原子作為一個“錨”來穩定配位不飽和的鐵中心。通過與東南大學教授孫立濤研究組、中科院物理所研究員李建奇研究組、加拿大光源、上海同步輻射光源以及中科院大連化物所研究員王軍虎等合作，首次觀察到FeN4在石墨烯骨架中的原子結構。研究表明，形成的FeN4結構能夠在石墨烯骨架中有效穩定，并且能高效分解雙氧水，形成O=FeN4=O活性中心，進而可以在室溫零度下催化苯氧化生成苯酚。

　　該研究結果給低溫下高效選擇氧化的非貴金屬催化劑的設計提供了新的研究思路和借鑒。
 

責任編輯：田雙

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