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内容简介
加氢脱硫是石油精细加工的必要途径,钼基催化剂是一类高效的加氢脱硫催化剂材料。具有较少层数、较小尺寸的二维硫化钼纳米片催化剂可以暴露出更多可接触的活性位点,常常展现出更高的催化活性。探索简捷、高效的小尺寸钼基催化剂的限域合成方法是研究的热点。黑龙江大学付宏刚教授和刘健聪博士课题组创新性地开发了一种简便的“表面曲率限域合成”策略,通过控制载体材料的尺寸及表面曲率,调控二维材料生长过程中的应力,从而成功制备具有超小尺寸、高分散性的二维硫化镍钼(NiMoSx)催化剂。结果表明,以平均粒径为100 nm的ZSM-5分子筛为载体,合成的NiMoSx活性相具有较短层板长度(平均3.71 nm)和较少层数(1-2层),其边缘活性位数量是微米尺寸载体上的2.8倍。材料在二苯并噻吩加氢脱硫反应中展现较高的kHDS值(14.05×10-7 mol·g-1·s-1)、较好的稳定性(80 h)和优异的直接脱硫选择性(>95%)。“表面曲率限域合成”策略同样适用于超小尺寸二维MoS2和WS2纳米片的合成,这种绿色、简便、低能耗的限域合成方法,不仅有助于新型高效深度加氢脱硫催化剂的开发,也为设计合成更多种小尺寸二维过渡金属化合物催化剂提供了新思路。

作者简介 付宏刚,黑龙江大学教授,博士生导师。英国皇家化学会会士,教育部科技委员会化学化工学部委员。2018和2019年入选科睿唯安全球高被引科学家。主要从事光催化和电催化领域的材料设计合成、结构调控,在材料尺寸,晶相,缺陷的选择性控制合成及其在光催化、电催化制氢,有机物合成以及ORR,OER等催化反应过程中的活性和稳定性,反应机制等方面开展工作。作为通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem. Soc. Rev.、Energy. Environ. Sci.等期刊发表研究论文300余篇,被他人引用16000余次,H因子68,有40余篇论文进入ESI Top 1%高被引用论文,2篇论文进入ESI Top 0.1%热点论文。获省科学技术奖一等奖3项,获授权发明专利30余项。 课题组网站:http://fuhonggang.cn/ 刘健聪,黑龙江大学副教授,硕士生导师。主要从事功能导向无机纳米复合材料的设计合成及性能研究。近五年在Science Advances, Nature Communications等国际高水平期刊参与发表研究论文近二十篇,并撰写国际著名出版社出版图书的完整章节。目前已主持和参与国家自然科学基金项目2项,国家重点研发计划项目1项,省部级项目3项。 文章信息 Xin Kang, Jiancong Liu*, Chungui Tian, Dongxu Wang, Yaorui Li, Hongyan Zhang, Xusheng Cheng, Aiping Wu, Honggang Fu*. Surface curvature-confined strategy to ultrasmall nickel–molybdenum sulfide nanoflakes for highly efficient deep hydrodesulfurization. Nano Research 2020, 13, 882–890.

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