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研究發(fā)現(xiàn)，由彎曲石墨烯片構(gòu)成的碳納米管納米級管腔可導(dǎo)致組裝在其內(nèi)部的金屬納米粒子的特性發(fā)生變化，并可能改變分子吸附活化模式甚至反應(yīng)路徑，從而調(diào)變催化反應(yīng)的性能，據(jù)此，該團隊率先提出了碳納米管的“協(xié)同限域催化”新概念。

近年來，該團隊研究了碳納米管的限域效應(yīng)對一系列過渡金屬鐵、鐵鈷、銠錳、釕等電子結(jié)構(gòu)及其催化性能調(diào)變作用的規(guī)律和本質(zhì)，所提出的限域能的概念可用于預(yù)測限域?qū)Υ呋磻?yīng)性能的調(diào)變作用。

結(jié)果表明，具有獨特電子結(jié)構(gòu)的納米空間形成了一種限域微環(huán)境，導(dǎo)致金屬d帶中心下移，減弱了co、n2、和o2等分子的解離吸附，致使催化反應(yīng)的火山型曲線向高結(jié)合能的方向偏移，偏移程度與金屬種類和碳納米管的管徑相關(guān)。該研究結(jié)果驗證了實驗上觀察到的限域效應(yīng)對限域金屬氧化還原性能，對co加氫反應(yīng)、nh3分解和合成氨等反應(yīng)的不同調(diào)變規(guī)律，為未來高效納米催化劑的設(shè)計提供了重要的科學(xué)參考。