纳米金催化剂,是指以金纳米颗粒作为活性组分的固体催化剂,可以通过调控金颗粒粒径与微观形貌来优化催化活性与选择性。块体金催化惰性高,而负载于金属氧化物载体上的纳米金催化剂在CO室温氧化反应中表现出优异催化活性;纳米尺度下金颗粒比表面积显著提升,表面配位不饱和位点增多,化学活性与催化性能得到明显增强。
纳米金催化剂按催化体系相态可分为均相催化剂和多相催化剂。均相催化剂中金以可溶性含金配合物、单原子金物种存在;多相纳米金催化剂中金以纳米颗粒或金属簇形态高分散于载体表面,常用载体包括活性炭、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆等。按金纳米颗粒形貌划分,纳米金催化剂可分为球形、棒状、笼状等。按载体类型划分,纳米金催化剂可分为氧化物负载型、碳材料负载型、分子筛负载型等。
纳米金催化剂凭借高催化活性、高选择性和低温反应特性,在多个领域得到广泛应用。在化学合成领域,纳米金催化剂可用于甲基丙烯酸甲酯(MMA)的绿色合成、顺酐加氢制γ-丁内酯、芳香硝基化合物选择性加氢制备芳胺等反应中。在环境保护领域,纳米金催化剂可用于CO低温氧化、含氮有机废气消除及对硝基苯酚的催化降解等方面。在能源领域,纳米金催化剂被探索用于燃料电池中的甲醇氧化反应及电催化氮气还原场景。
在我国,从制备方面来看,2025年12月,烟台大学课题组以商用CeO2为载体,采用改进的沉积沉淀法合成了FexLay-CeOz复合氧化物负载型纳米金催化剂Au/FLC,在无碱环境、Au/MAL=0.05mol%条件下实现97.5%的MAL转化率、95.3%的MMA选择性及487.5h-1的周转频率,相关研究成果发表于《Industrial & Engineering Chemistry Research》期刊。
新思界
行业分析人士表示,从应用方面来看,2026年7月,盘锦三力中科新材料有限公司5万吨/年乙烯三步法制甲基丙烯酸甲酯(MMA)工业示范装置实现满负荷运行,该示范装置的核心工艺采用了中国科学院大连化学物理研究所与青岛三力本诺新材料股份有限公司合作开发的纳米金催化甲醇甲基丙烯醛一步法氧化酯化制MMA技术。
关键字: