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近日，廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授熊海峰、黃小青與福州大學(xué)教授林森等合作，在過氧化氫直接合成的研究中取得重要進(jìn)展，開發(fā)出高性能層狀PdO（鈀氧化物）催化劑用于過氧化氫的直接合成，在國際知名期刊Nat.Commun.上發(fā)表了相關(guān)的研究成果。
過氧化氫（H_2O_2）是一種綠色且不可或缺的氧化劑，被廣泛用于多個(gè)領(lǐng)域。目前，工業(yè)上生成過氧化氫的主要方法為蒽醌法，存在工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。直接由氫氣與氧氣合成過氧化氫因原子效率高、制備方便、不產(chǎn)生污染物等優(yōu)點(diǎn)，近年來受到廣泛關(guān)注，但該方法一直受限于催化劑的性能不佳。鑒于此，熊海峰團(tuán)隊(duì)、黃小青團(tuán)隊(duì)、林森團(tuán)隊(duì)三方合作，在鈀錫（PdSn）納米線合金材料表面修飾鈀氧化物層，所制備得到的合金催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的過氧化氫直接合成性能。
“我們通過兩步法構(gòu)建表面富鈀修飾的PdSn納米線合金，并采用快速退火法輔助，控制納米線合金表面氧化物層的厚度，最終得到表面具有鈀氧化合物層的PdSn納米線合金催化劑（PdL/PdSn-NW）。”熊海峰說。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該合金催化劑上過氧化氫的合成速率和選擇性分別都優(yōu)于文獻(xiàn)已報(bào)道的眾多催化劑。原位表征實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算進(jìn)一步揭示，鈀氧化物層表面雙配位鈀位點(diǎn)的存在以及催化劑對(duì)氧氣、氫氣和過氧化氫吸附能力的差異是其具有優(yōu)異催化性能的原因。
這是繼課題組此前在國際知名期刊Nat.Catal.發(fā)表了“PdO筏”催化氧化甲烷工作之后，關(guān)于PdO層狀結(jié)構(gòu)具有特殊熱催化性能的新發(fā)現(xiàn)。該研究工作得到國家高層次青年人才項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、福建省“雛鷹計(jì)劃”青年拔尖人才項(xiàng)目、廈門大學(xué)固體表面物理化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和醇醚酯化工清潔生產(chǎn)國家工程實(shí)驗(yàn)室的資助。（記者 林霞）