近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在石墨烯限域催化及表面催化原位表征研究中取得新進(jìn)展。利用實(shí)驗(yàn)室自行研制的光發(fā)射電子顯微鏡/低能電子顯微鏡（PEEM/LEEM），并借助于美國(guó)Berkeley國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和Texas A&M University的相關(guān)科學(xué)裝置，姚運(yùn)喜、傅強(qiáng)和包信和等研究人員在前期對(duì)石墨烯與金屬之間的弱相互作用充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上(Angew Chem Int Ed 2012, 51, 4856)，創(chuàng)新性地提出利用石墨烯與金屬表面之間形成的兩維空間作為納米反應(yīng)器并進(jìn)行了石墨烯限域下的表面催化反應(yīng)研究。結(jié)果表明，CO、O2等分子在近常壓條件下能夠迅速插層到石墨烯與金屬界面，這種由石墨烯層和金屬表面形成的限域空間中獨(dú)特的電子環(huán)境降低了CO氧化反應(yīng)的活化能，使催化反應(yīng)速率明顯加快。相關(guān)結(jié)果近日發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上（PNAS 2014, 111 (48) p17023-17028）。
多相催化中對(duì)金屬表面催化活性的調(diào)控通常在金屬表面引入表層合金或者在表面下引入次表層元素來(lái)實(shí)現(xiàn)，該成果中提出在金屬表面上覆蓋一層石墨烯結(jié)構(gòu)并利用石墨烯的限域效應(yīng)來(lái)影響表面催化反應(yīng)，這為金屬表面催化活性調(diào)控提供了一條新途徑。
相關(guān)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、中國(guó)科學(xué)院、財(cái)政部的長(zhǎng)期支持。
大連化物所石墨烯限域催化研究取得新進(jìn)展
