近日,，中科院大連化物所催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員李微雪帶領(lǐng)博士研究生歐陽(yáng)潤(rùn)海，在反應(yīng)條件下納米催化劑穩(wěn)定性理論研究方面取得最新進(jìn)展,，研究成果在線發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上,。

　　納米催化劑由于尺寸較小、比表面積高,，穩(wěn)定性差,，在熱力學(xué)上傾向于聚集和燒結(jié)。在實(shí)際反應(yīng)條件下,，催化劑的聚集和燒結(jié)可能會(huì)被進(jìn)一步顯著加快,，并最終導(dǎo)致催化劑失活。因此如何提高反應(yīng)條件下催化劑的穩(wěn)定性,、抑制催化劑的燒結(jié),，是多相催化劑工業(yè)化過(guò)程中面臨的重大課題。

　　理論催化課題組在全面考慮上述眾多因素的基礎(chǔ)上,，首次從微觀上建立了描述實(shí)際反應(yīng)條件下催化劑燒結(jié)和分解的一般性理論,，具體包括納米催化劑的能量、熟化中間體的形成與擴(kuò)散,、相應(yīng)的催化劑燒結(jié)動(dòng)力學(xué)方程,。從理論上確定了影響催化劑燒結(jié)動(dòng)力學(xué)的關(guān)鍵因素，推導(dǎo)出反應(yīng)物促進(jìn)催化劑熟化,、誘導(dǎo)催化劑分解的熱力學(xué)判據(jù),。在此基礎(chǔ)上提出如何通過(guò)優(yōu)化載體、反應(yīng)條件,、控制催化劑的尺寸和分布來(lái)抑制催化劑的燒結(jié)以及如何選擇載氣實(shí)現(xiàn)催化劑再生的一般性策略,。

　　該理論所需的大部分參數(shù)都能夠由第一性原理計(jì)算得到，借此可以通過(guò)數(shù)值模擬方便,、快捷地進(jìn)行催化劑燒結(jié)動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)定性的優(yōu)化設(shè)計(jì),。