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近日，廈門大學化學化工學院教授熊海峰、黃小青與福州大學教授林森等合作，在過氧化氫直接合成的研究中取得重要進展，開發出高性能層狀PdO（鈀氧化物）催化劑用于過氧化氫的直接合成，在國際知名期刊Nat.Commun.上發表了相關的研究成果。
過氧化氫（H_2O_2）是一種綠色且不可或缺的氧化劑，被廣泛用于多個領域。目前，工業上生成過氧化氫的主要方法為蒽醌法，存在工藝復雜等缺點。直接由氫氣與氧氣合成過氧化氫因原子效率高、制備方便、不產生污染物等優點，近年來受到廣泛關注，但該方法一直受限于催化劑的性能不佳。鑒于此，熊海峰團隊、黃小青團隊、林森團隊三方合作，在鈀錫（PdSn）納米線合金材料表面修飾鈀氧化物層，所制備得到的合金催化劑表現出優異的過氧化氫直接合成性能。
“我們通過兩步法構建表面富鈀修飾的PdSn納米線合金，并采用快速退火法輔助，控制納米線合金表面氧化物層的厚度，最終得到表面具有鈀氧化合物層的PdSn納米線合金催化劑（PdL/PdSn-NW）。”熊海峰說。
實驗結果表明，該合金催化劑上過氧化氫的合成速率和選擇性分別都優于文獻已報道的眾多催化劑。原位表征實驗和理論計算進一步揭示，鈀氧化物層表面雙配位鈀位點的存在以及催化劑對氧氣、氫氣和過氧化氫吸附能力的差異是其具有優異催化性能的原因。
這是繼課題組此前在國際知名期刊Nat.Catal.發表了“PdO筏”催化氧化甲烷工作之后，關于PdO層狀結構具有特殊熱催化性能的新發現。該研究工作得到國家高層次青年人才項目、國家自然科學基金、福建省“雛鷹計劃”青年拔尖人才項目、廈門大學固體表面物理化學國家重點實驗室和醇醚酯化工清潔生產國家工程實驗室的資助。（記者 林霞）