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化工學院碩士生在國際權威期刊Small發表論文

作者:肖靜冉      單位:化工學院 發布時間:2020-09-17

    近日,化工學院2017級碩士研究生范龍龍以第一作者在國際權威期刊Small上發表題為“Structural isomerism of two Ce-BTC for fabricating Pt/CeO2 nanorods towards low-temperature CO oxidation”的研究論文。這是他在不同金屬有機骨架(MOF)異構體為前驅體合成Pt/CeO2納米催化劑課題研究取得的最新成果。

    該論文由華僑大學獨立完成,范龍龍為第一作者,目前已被北京理工大學錄取攻讀博士學位。通訊作者為化工學院詹國武教授和周樹鋒教授。

    Small期刊是德國Wiley出版社旗下納米領域公認的權威期刊,2020年影響因子為11.459,在納米材料領域具有重要影響力。

   金屬有機骨架(MOF)是由金屬離子與有機配體通過配位鍵自組裝形成具有三維空間結構的結晶性多孔材料。而MOF同素異構體是指金屬離子和有機配體通過不同配位方式產生具有相同化學組成但不同空間結構的MOF。然而目前文獻對MOF異構現象及不同配位環境對催化性能的影響研究較少,特別是基于MOF/貴金屬的二元催化體系。


    有鑒于此,該研究采用均苯三酸配體和Ce3+金屬離子為原料,通過調變反應溶劑,制備了兩種不同拓撲結構的Ce-BTC(即MOF異構體),并將其負載Pt納米顆粒,經過高溫焙燒成功制備了三種不同形貌Pt/CeO2納米催化劑。研究發現,反應溶劑顯著影響MOF的晶型和孔道結構,進而影響Pt納米顆粒的粒徑、負載效率和理化性質?;赬RD表征,觀察到Ce-BTC在水浸泡處理過程中,發生了異構體之間的不可逆轉變(從四方晶型到單斜晶型)。通過XPS、H2-TPR等表征進一步對其CO催化氧化機理進行研究,證明了基于四方晶型Ce-BTC制備的Pt/CeO2催化劑表面擁有大量Pt0物種和小尺寸Pt 納米顆粒,有利于CO催化氧化性能(T100=80oC)。原位DRIFTS分析表明,在低溫下,CO-Pt0吸附態是CO氧化的主要反應中間體。同樣,該研究也發現了其它鑭系MOF也有類似的MOF異構現象。

    參與上述研究工作的學生還包括化工學院2016級本科生王昆、徐凱吉、梁重音和王惠普。該研究得到國家自然科學基金、福建省自然科學基金以及華僑大學研究生科研創新項目的資助。 

    論文鏈接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202003597


(編輯:吳江輝)