賈春江教授（能源催化）課題組鈷-氧催化劑研究工作取得進(jìn)展
近日，無機(jī)化學(xué)研究所賈春江教授與德國(guó)馬普煤炭研究所Ferdi Schuth教授課題組合作，在鈷基氧化物催化劑的合成及其催化一氧化碳氧化反應(yīng)構(gòu)效關(guān)系研究工作中取得進(jìn)展，相關(guān)成果“Highly Ordered Mesoporous Cobalt Containing Oxides:Structure, Catalytic Properties, and Active Sites inOxidation of CarbonMonoxide”以全文形式發(fā)表在國(guó)際化學(xué)權(quán)威期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（IF=12.113）（J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 11407-11418）。
一氧化碳氧化（CO + O2? CO2）是重要的環(huán)境和能源催化反應(yīng)，同時(shí)又是催化領(lǐng)域的經(jīng)典模型反應(yīng)。Co3O4作為非貴金屬催化劑的典型發(fā)表，對(duì)于一氧化碳氧化具有極高的催化活性。長(zhǎng)久以來，人們對(duì)于Co3O4的活性位點(diǎn)進(jìn)行了研究，普遍認(rèn)為八面體位的Co3+是其活性位點(diǎn)。賈春江與Ferdi Schuth課題組使用納米鑄造“nanocasting”的方法，以介孔氧化硅為前驅(qū)模板，制備了系列尺寸、孔結(jié)構(gòu)可比的鈷基氧化物材料，包括CoO、Co3O4、CuCo2O4、CoFe2O4、CoCr2O4等。在此基礎(chǔ)上，對(duì)所制備材料的結(jié)構(gòu)和催化一氧化碳氧化活性進(jìn)行系統(tǒng)考察，并對(duì)催化劑活性位點(diǎn)Cod+(d=2,3)離子的格位和價(jià)態(tài)進(jìn)行了指認(rèn)。研究結(jié)果表明，鈷基氧化物催化材料的八面體位的Co3+具有最高活性，八面體位的Co2+可以通過氧化變價(jià)，變?yōu)?/span>Co3+，從而也作為活性位點(diǎn)；由于配位環(huán)境的空間局限性，四面體位的Co2+離子則很難被氧化，從而無法作為高效催化的位點(diǎn)。該項(xiàng)工作對(duì)過渡金屬氧化物催化材料的活性位點(diǎn)的指認(rèn)提供了新的思路，對(duì)于新興催化劑的設(shè)計(jì)與合成也具有重要指導(dǎo)意義。
山東大學(xué)化學(xué)院大型儀器平臺(tái)剛剛調(diào)試成功的原位漫反射紅外裝置（in situ DRIFTs）為本工作在分子吸附研究方面提供了有力支持；該工作得到山東省泰山學(xué)者支持計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、山東大學(xué)基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目、洪堡基金會(huì)和馬普協(xié)會(huì)的共同資助。
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