近日，中国科学院大连化学物理研究所与日本富山大学的研究人员合作构建了800℃高温稳定的铜基多相催化剂。
合作团队结合磁控溅射(SP)和火焰喷射(FSP)两种负载型催化剂制备新技术，分别对金属铜的电子结构和TiO₂载体的可还原性进行重构，首次在较低温条件下构建了非贵金属铜基催化剂上经典的金属载体强相互作用，进而实现了耐水耐高温铜催化剂的可控制备。
长期以来，铜基催化剂因其廉价和高活性而被广泛应用于多种工业催化反应中。但受限于较低的塔曼温度，铜纳米颗粒极易在300℃以上烧结聚集而导致失活，限制了其高温应用。因此，构建可稳定铜颗粒的保护层，从根本上限制其聚集长大是解决该问题的关键技术之一。
然而，金属铜的功函数较低，并且对氢气活化能力较弱，较难诱导载体物种向其表面迁移形成包裹，无法像传统贵金属一样在温和条件下形成金属载体强相互作用。
该工作中，科研人员通过利用自主开发的SP技术，改变了铜的外围电子环境，并采用FSP技术，增加了氧化物中晶格氧无序度，分别促进电子转移和载体还原，实现了在300℃较温和条件下即可形成SMSI。
研究发现，在高温(550℃～800℃)CO₂加氢(逆水气变换)反应条件下，该铜基多相催化剂可连续稳定运行700小时，并且未见颗粒长大。该工作实现了铜催化剂上SMSI的构筑和调控，阐明了催化剂表界面上的反应过程和催化机理，为提高铜基催化剂的水热稳定性提供了新策略，有望进一步拓宽铜基催化剂的高温应用领域。
近年来，孙剑团队在CO₂加氢和先进纳米催化材料的制备和新应用方面取得系列成果，采用SP技术和FSP技术开发出与传统催化剂不同性质的催化材料，并应用于加氢、氧化、重整等多种催化反应中。
中华人民共和国国家发展和改革委员会 中华人民共和国工业和信息化部 中华人民共和国应急管理部 中华人民共和国生态环境部 中华人民共和国科学技术部 中华人民共和国财政部 中华人民共和国商务部 中国石油和化学工业联合会
江苏省发展和改革委员会 江苏省工业和信息化厅 江苏省财政厅 江苏省生态环境厅 江苏省科学技术厅 江苏省商务厅 江苏省应急管理厅 江苏省市场监督管理局 江苏省统计局
北京市化学工业协会 天津市石油和化工协会 辽宁省石油和化学工业协会 内蒙古石油和化学工业协会 重庆市石油与天然气学会 河北省石油和化学工业协会 山西省化学工业协会 吉林省能源协会 黑龙江省石化行业协会 浙江省石油和化学工业行业协会 安徽省石油和化学工业协会 福建省石油和化学工业协会 江西省石油和化学工业协会 河南省石油和化学工业协会 湖北省石化行业协会 湖南省石油化学工业协会 广东省石油和化学工业协会 海南省石油和化学工业行业协会 四川省化工行业协会 贵州省化学工业协会 云南省化工行业协会 陕西省经济联合会 甘肃省石化工业协会 青海省化工协会
电话：协会：025-8799064 学会：025-86799482
会员服务部：025-86918841
信息部：025-86910067
传真：025-83755381
邮箱：jshghyxh@163.com
邮编：210019
地址：南京市梦都大街50号东楼(省科技工作者活动中心)5楼
增值电信业务经营许可证：苏B2-20110130
备案号：苏ICP备13033418号-1
