在离子液体中制备超常寿命纳米金属催化剂的研究取得重要进展

  
    2005年6月23日美国化学会《化学和工程新闻》（C&E News）网站以快讯的形式报道了“更长寿命的铑催化剂”(online June 15, DOI:10.1021/ja051803v)，近日《化学和工程新闻》（C&E News）杂志又在科学聚焦（Science Concentrates ）栏目中对研究进展予以相关评述。该研究成果在国家自然科学基金等项目资助下，由北京大学化学与分子工程学院寇元教授领导的研究小组取得，详细研究内容刊登在《美国化学会志》) （2005，127:27，9694-9695,）上。 
　　通常铑纳米簇催化剂非常容易积聚而失去催化活性。上述“铑催化剂”在苯加氢反应中的总转化数（一种评价催化剂寿命的指标）经5次循环就超过了20,000(超过目前纳米簇催化苯加氢记录的5倍)。由于此催化剂（粒径约为3 nm）是在咪唑离子液体中，同时在新型吡咯烷酮修饰的“类离子液体（ionic liquidlike）”的保护下获得的，而离子液体或者聚合物单独使用时根本不能在相同条件下获得任何效果，因此，寇元与其合作者认为这种铑催化剂的高度稳定性和高活性源于离子液体和吡咯烷酮聚合物的共同作用。 
    2002年,寇元教授在他的一篇评述（Catalysis Today, 74(1-2), 157-189, 2002,目前已被他引逾170次，是国际上他引次数*高的3篇离子液体综述论文之一）中预言将纳米金属催化剂固定在离子液体中形成三维自由旋转的催化中心（相比于担载在固体表面的、束缚在二维几何中的同类纳米粒子而言）是*潜力的研究方向。寇元教授研究组经过3年多努力，已经在离子液体中成功获得了Pt, Rh, Pd, Au, Ag等多种纳米簇催化剂，上述成果的取得表明创新性基础研究需要长期的积累和研究者的坚持不懈的探索。