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磁场对纳米催化剂的活性调控研究获新进展

近日，中科院强磁场科学中心、中国科学技术大学双聘教授陈乾旺课题组发现磁场可以提高钯纳米粒子对对硝基苯酚催化还原反应的速率，在0.5T的磁场作用下，催化反应的时间从2.6分钟降到1.4分钟。

纳米催化剂粒子表面有大量的悬键，在磁场中这些悬键的构型会发生变化，从而对反应物分子的吸附性能发生改变，因此有可能藉由磁场来控制纳米催化剂表面悬键的构型，从而调控纳米催化剂的活性。

理论研究揭示钯纳米粒子表面悬键被磁化成铁磁构型（有序化排列）后有利于对对硝基苯酚的吸附，降低体系的能量。相关研究成果在美国化学学会ACS Appl. Mater. Interfaces(2015, 7, 6019)上发表。

该研究得到了国家自然科学基金委和中国科学院大科学装置联合基金项目的资助。

磁场作用下对硝基苯酚还原的示意图

对硝基苯酚还原反应的反应时间随磁场强度的变化情况

Pd纳米粒子表面自旋电荷分布：(a) 无磁场；(b)有磁场 (蓝色代表有自旋电荷的区域)

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