我国全球率先实现以氧化铁为载体制备出单原子铱催化剂

这项成果是中科院大连化物所张涛研究员领导的团队与该所“千人计划”入选者刘景月研究员、清华大学李隽教授合作所取得的。他们发现，与亚纳米、纳米铱催化剂相比，单原子铱催化效率“以一抵十”，成为催化过程中名符其实的“主角”。该成果于近日发表于《美国化学会志》上。

张涛团队多年来致力于航天推进剂肼催化分解的研究。肼催化分解主要应用于航天飞行器姿态控制等领域，所用正是铱基催化剂，而催化剂铱负载量较高，粒子尺寸较大（>2nm）。因此，提高铱的原子利用率一直是催化剂制备的核心问题之一。

单原子催化是多相催化领域的新概念。2011年，张涛团队及合作者制备出单原子铂催化剂，发现其优异的催化性能，并首次提出“单原子催化”的概念，在国际上掀起了单原子催化研究的热潮。现在该团队在发现氧化铁载体稳定铂单原子的基础上，进一步将其扩展到金属铱体系，成功获得了单原子铱催化剂，并将其应用于水汽变换反应中，揭示了铱单原子不仅是水汽变换反应最重要的活性位，而且在较高温度下也可稳定存在。

专家指出，单原子催化剂的成功制备不仅有助于从原子层次认识复杂的催化反应过程，而且对依赖贵金属催化剂的领域，如燃料电池、石油化工、精细化学品生产以及汽车尾气净化等实际应用过程也具有重要指导意义，在这一新概念指导下，科学家将来有望开发出一系列低成本、高活性的负载型催化剂。