科创中国

室温CO氧化对气体净化具有重要意义。Pt基催化剂被认为是CO氧化的优异催化剂，但由于CO在Pt表面强的竞争吸附，导致O2在Pt上的吸附活化较为困难，抑制CO氧化反应。因此，研究者们通常使用具有氧缺陷的过渡金属氧化物（FeO1-x、CoO1-x、NiO1-x等）负载Pt作为CO氧化催化剂，O2可以在Pt与过渡金属氧化物的界面活化为活性氧并用于CO氧化。然而，这些过渡金属氧化物在氧气中容易被深度氧化，使其难以保持高的催化活性。厦门大学能源材料化学协同创新中心（iChEM）邓德会研究员团队 在“铠甲催化”研究方面取得新进展，该团队创新地将Pt纳米颗粒负载在石墨烯封装的CoNi铠甲催化剂（PtǀCoNi）上，利用CoNi的电子穿透效应对Pt-石墨烯界面处的电子结构的精确调控，在室温下实现了CO的高效氧化。

邓德会团队将“铠甲催化”的概念成功应用在室温CO催化氧化体系中。研究团队通过合成策略的创新，将Pt纳米颗粒负载在石墨烯封装的CoNi铠甲催化剂（PtǀCoNi）上，利用石墨烯将CoNi纳米颗粒与CO氧化反应中的富氧气氛隔绝，使CoNi合金在反应中保持金属态并防止过度氧化，而CoNi的电子可以穿透石墨烯，进而有效调变了Pt纳米颗粒和石墨烯界面处的电子结构，实现了室温CO高效氧化。该催化剂在室温下可实现近100%的CO转化率，其性能远高于Pt/C和Pt/CoNiOx催化剂的性能。 实验和理论计算表明，O2可以在Pt-石墨烯封装CoNi纳米颗粒的界面处吸附活化，而CO在Pt纳米颗粒上吸附，不与O2吸附产生竞争，从而有效促进了氧气的活化和后续的CO氧化。该工作是“铠甲催化”概念的成功拓展，为室温、高效的新型催化氧化催化剂的设计提供了新思路。

项目聚焦利用电解水的方法制备氢气，可以从源头上解决微量一氧化碳和二氧化碳残留的问题，从而能直接制备工业急需的高纯氢气。另外，所利用的石墨烯等二维非贵金属催化剂，经济价值高。有望实现电解水贵金属催化剂的替代，大大降低催化剂的成本。

厦门大学石墨烯工程与产业研究院邓德会团队

一氧化碳也常用于保存鱼、肉、水果和蔬菜以及袋装大米，特别是生鱼片，因为它能使肉变粗，所以被用作固色剂。对人的大脑、心脏、肝脏、肾脏、肺部和其他组织造成损害，甚至电击死亡。一氧化碳可以用来还原氧化物，如氧化铁可以用一氧化碳还原成铁，一氧化碳也可以作为燃料，如先在炉子底部充分燃烧，生成二氧化碳，中间生成的一氧化碳不完全燃烧，一氧化碳气体上升到顶部与氧气和一定温度燃烧，生成二氧化碳。

技术合作开发、技术许可、技术入股

铠甲催化”概念的成功拓展，为室温、高效的新型催化氧化催化剂的设计提供了新思路。希望实现电解水贵金属催化剂的替代，大大降低催化剂的成本。