顆粒在線訊：碳載單原子催化劑在多相催化領(lǐng)域受到關(guān)注。然而，在碳載單原子催化劑合成過(guò)程中，大量單原子被嵌入到碳基底或微孔孔道中，引起傳質(zhì)限制，致使催化性能降低。另外，碳載單原子催化劑通常是以納米/微米級(jí)的粉末態(tài)存在，在實(shí)際應(yīng)用中需要添加膠黏劑，通過(guò)壓片、擠條等手段成型，這一過(guò)程會(huì)導(dǎo)致催化劑孔道堵塞、活性位點(diǎn)包埋、催化劑效率下降。

　　設(shè)計(jì)具有多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的成型碳載單原子催化劑，有望解決上述問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所研究員王光輝帶領(lǐng)的多孔催化材料研究組，開(kāi)發(fā)了雙模板策略，制備了成型的氮摻雜介孔碳納米線負(fù)載的Pt單原子催化劑（Pt1/NMCW）。該催化劑具有豐富的介孔和大孔，利于活性位點(diǎn)暴露和反應(yīng)傳質(zhì)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《納米研究》（Nano Research）上?！　?　　　　　　

　　該策略以三嵌段共聚物（Pluronic F127）為軟模板，合成了一維介孔碳納米線負(fù)載的Pt單原子，可暴露更多的Pt活性位點(diǎn)；以KCl晶體作為硬模板，形成了利于傳質(zhì)的大孔結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，Pt1/NMCW在液相加氫過(guò)程中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，即優(yōu)于未使用KCl模板合成的成型催化劑的活性，且與納米級(jí)粉末催化劑（納米碳球負(fù)載的Pt單原子）的活性相當(dāng)。該研究為碳載單原子催化劑傳質(zhì)效率的提高和活性位點(diǎn)的暴露提供了有效途徑，在多相催化領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

　　研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金等的支持。

雙模板法合成Pt1/NMCW催化劑的示意圖