近日,中科院金屬研究所與催化材料研究部、中科院寧波材料技術與工程研究所、中國工程物理研究院共同合作,合成了富含高指數晶面的氧化鈷催化劑。其在甲烷催化燃燒反應中體現出可替代貴金屬鈀、鉑的潛力。
該研究通過原位氧化方法將碳包鈷納米顆粒局部破殼,金屬鈷暴露后發生劇烈氧化并導致內核體積膨脹,殘留的石墨外殼輔助形成缺陷度較高的氧化鈷顆粒。催化反應動力學表明,該催化劑具有轉換頻率高、表觀活化能低的特點,反應速率對氧分壓無明顯的依賴關系,并在一氧化碳、丙烷、苯系物的完全氧化反應中體現出較高活性。目前,研究人員正利用石墨殼層誘導效應合成其他可變價過渡金屬氧化物,并探索其在催化、儲能、燃料電池等領域的潛在應用。