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　　金、銀等貴金屬電子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，一般條件下不易與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，表現(xiàn)出較高的催化活性，同時還具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等特性，成為最重要的催化劑材料。雖然貴金屬具有很好的催化性能，但是由于其價格昂貴，限制了實際的應(yīng)用。與金、銀相比，同族的非貴金屬銅更易獲得且價格便宜，但是銅金屬更容易失去外圍電子，在催化反應(yīng)中也更易被氧化，因此銅催化劑化學(xué)性質(zhì)并不穩(wěn)定。

 

　　為提高銅催化劑的穩(wěn)定性，該研究團(tuán)隊嘗試通過“高能等離子體流轟擊”的方法，改變銅的外圍電子結(jié)構(gòu)，使銅表現(xiàn)出貴金屬金和銀的特性，從而可以替代金、銀催化劑。這種等離子體流轟擊銅改變其電子結(jié)構(gòu)的過程被科研人員比喻為對銅催化劑的“冷凍”處理。它是采用磁控濺射裝置，在電場驅(qū)動下，通過被等離子體化的氬氣產(chǎn)生的高能粒子流，定向轟擊銅金屬靶，使金屬銅以原子形式均勻沉積于載體表面。

 

 

　　科研人員嘗試在草酸二甲酯催化加氫反應(yīng)中用“冷凍”的銅納米顆粒催化劑替代貴金屬催化劑。實驗結(jié)果顯示，被“冷凍”的銅納米顆粒在反應(yīng)過程中可被鎖定在金屬態(tài)，在反應(yīng)溫度為230℃~290℃時，草酸二甲酯加氫反應(yīng)的主產(chǎn)物為高附加值的乙醇酸甲酯，且乙醇酸甲酯的選擇性最高可達(dá)87%.反應(yīng)過程中，“冷凍”的銅納米顆粒催化劑表現(xiàn)出了與貴金屬金或銀極其類似的催化性能。

 

　　該結(jié)果顛覆了銅催化劑利于發(fā)生深度加氫反應(yīng)而生成乙二醇和乙醇等醇類化合物的傳統(tǒng)認(rèn)知，證明了銅金屬經(jīng)過處理，可以表現(xiàn)出與貴金屬金或銀極其類似的催化性能。