“研究人员发现纳米催化剂怎么在原子水平上起作用”

芬兰jyv和auml； skyl和auml； 大学纳米科学中心( nsc )和中国厦门大学的研究人员发现，酮分子变成酒精分子后，纳米尺度的铜粒子会如何改变碳-氧键。 有机分子中可见的碳-氧和碳-碳键的改性是催化反应的重要中间阶段，其中原料成为有价值的最终产物。

通过了解催化剂在单个粒子原子结构水平上的操作，可以朝所需方向开发催化剂。 例如，可以对特定的所需最终生成物进行有效且选择性的处理。 这项研究发表在国际公认的acs nano纳米科学出版物系列上。 在芬兰，这项研究由大学教授hannuhä进行； kkinen的主教练。

本研究使用的催化剂铜颗粒在厦门大学制造，具有结构特征，通过加氢反应改变强碳-氧键的操作是科学院纳米科学中心( nsc )的研究人员进行的。 用计算机模拟。 通过x射线衍射和核磁共振( nmr )光谱明确铜颗粒的准确原子结构。 发现粒子中含有25个铜原子和10个氢，同时有18个硫醇保护着粒子表面。 厦门的实验事业表明了酮类催化加氢的优越性能，但模拟预测，以结合在颗粒铜核上的氢为储氢，在反应过程中将两个氢原子释放到碳-氧键上。 反应后重新填充储氢时，从其周围附着在粒子上的氢分子分裂成2个氢原子，再次与铜核结合(参见图像) 在厦门进行的nmr测定明确了反应的中间产物，证实了计算模型的预测。

这是世界上第一次有可能发现催化粒子在其结构确切的情况下如何工作，这多亏了实验和模拟的合作，学院教授hannuhä； kkinen说。 日本航空公司； skyl和auml； 大学指导了这项研究的计算部分。

h和hä； kkinen的合作者、计算催化剂教授karoliina honkala接下来说，如以前流传的那样，高价的铂系催化剂被用于加氢反应。 该研究表明，纳米级氢化铜颗粒也可用作氢化催化剂。 结果，将来开发出比较有效且廉价的铜系催化剂，有望将官能化有机分子转化为附加值更高的产品。

除了hä以外，还有kkinen和honkala、博士研究员nisha mammen、博士生sami kaappa和jyvä； skyl和auml； 大学高级研究员sami malola参加了这项研究。 h和hä； kkinen和honkala小组进行的研究得到芬兰科学院的支持。 这项研究中的计算机模拟是由csc - it科学中心的超级计算机进行的。 这项研究的实验由厦门大学郑南峰教授小组进行。

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