金属间化合物纳米晶：结构调控和催化性能研究

Intermetallic compounds (IMCs), as a type of special metallic materials, often exhibit unique chemical and physical properties. Studies on their structure, property, and application have received much attention. But the preparation of IMCs is more difficult than that of solid solution alloys. So developing a novel synthetic strategy toward the syntheses of intermetallic nanocrystals (NCs) with specific structures and properties remains a challenge in nanometer synthetic chemistry. This project intends to: (1) develop the synthetic methodology to achieve the controlled preparation of intermetallic NCs; (2) achieve the controlled preparation of intermetallic NCs with specific crystal structure and probe the effect of the crystal structure of intermetallic NCs on catalytic activity, selectivity, and stability; (3) exploit efficient, low-cost, and stable intermetallic NCs catalyst towards the important reactions on energy conversion and production. This project will be of great significance in developing a synthetic methodology of intermetallic NCs, understanding the unique structure and excellent performance of intermetallic NCs, and promoting the industrial application of novel intermetallic NCs catalyst.

金属间化合物作为一类特殊的金属材料具有许多独特的物理化学性质。金属间化合物的结构、性质和应用研究一直受到人们的重视，但金属间化合物的制备较合金更为困难，如何探索新的合成反应制备特定结构与性能的金属间化合物纳米晶是纳米合成化学中的挑战性难题。本项目拟：（1）发展金属间化合物纳米晶的合成方法学，实现系列金属间化合物纳米晶的可控制备；（2）实现金属间化合物纳米晶的结构调控，探索金属间化合物纳米晶催化剂结构对于催化反应活性、选择性和稳定性的影响；（3）针对能源转化和能源产生相关问题中的重要反应，开发高效率、低成本、稳定性好的金属间化合物纳米晶催化剂。本项目对于发展金属间化合物纳米晶合成方法学、认识金属间化合物纳米晶独特结构和优异性能及推动新型金属间化合物纳米晶催化剂的工业化应用具有重要意义。

金属间化合物作为一类具有许多独特物理化学性质的金属材料一直受到人们的重视。该项目拟围绕金属间化合物纳米材料的合成方法、结构调控与催化性能开展研究。项目的实施取得了系列重要进展：1，发展了金属间化合物纳米晶催化剂新的合成方法；2，实现了金属间化合物纳米晶催化剂微结构的精准调控，并系统研究了金属间化合物纳米晶催化剂表面缺陷、金属应力、催化位点等因素对其催化性能的影响；3，探索了金属间化合物纳米晶催化剂在乙炔选择性加氢及硝基苯乙炔选择性加氢等加氢反应中应用的前景。项目执行期间共发表学术论文70篇，包括Nature Chem. 1篇，Nature Nanotech. 1篇，Nature Commun.8篇，J. Am. Chem. Soc.9篇，Angew. Chem. Int. Ed.10篇，Adv. Mater.6篇，Energy Environ. Sci.3篇，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1篇，Sci. Adv.1篇等。项目研究成果对于开发新型金属间化合物纳米晶催化剂、理解金属间化合物纳米晶催化剂的独特催化性能以及探索金属间化合物纳米晶催化剂的工业化应用具有重要意义。

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