通讯员石瑛、邓浇 记者刘万生 发布时间：2015-01-16

　　来源：中国科学报

　　本报讯 记者1月12日从中科院大连化物所获悉，该所催化基础国家重点实验室通过创新二维纳米碳材料（类石墨烯材料）的制备策略和合成方法，成功实现了均一的超薄石墨烯壳层（一般为1～3碳层）对3d过渡金属纳米粒子的包裹和封装。相关成果日前在线发表于《德国应用化学》杂志，并被选为“热点文章”。

　　理论模拟和实验研究表明，在催化反应过程中，活性金属纳米粒子催化剂在纳米碳空腔中的封装，阻断了其与苛刻反应环境（如酸性、碱性和强氧化性等）的直接接触，有效延缓和阻止了催化剂的失活。同时，被包裹的纳米金属的活性价电子通过与类石墨烯碳层的相互作用“穿透”到外表面，实现了高效催化反应。基于这一原理制备得到的石墨烯碳层封装的纳米钴—镍催化剂，应用于强酸性条件下电解水制氢反应，表现出优异的催化活性和稳定性。

　　类石墨烯碳层保护活性金属纳米粒子和“穿透”电子催化的概念，由该所副研究员邓德会和包信和院士领导的团队，在研究碳纳米管封装的纳米铁替代传统的贵金属铂作为燃料电池催化剂时首次提出。相关原理获得国际同行认可，并被形象地描述为催化剂“穿铠甲”。