乙烯(C2H4)是一种天然的植物催熟激素，少量的乙烯会加速水果和蔬菜等新鲜产品的变质。因此，开发能够延长长途运输的新鲜食品采后寿命的大气控制技术具有重要意义的。在现有的乙烯消除策略中，催化氧化乙烯制二氧化碳和水被认为是一个有前途的途径。掺钒钛作为乙烯气相氧化的光催化剂，其性能优于纳米氧化钛。由于Pt-TiO2纳米薄片具有较窄的带隙和介孔结构等结构特点，使其具有优异的光催化乙烯氧化性能。然而，在没有光源的情况下，乙烯的分解是很重要的，因为大多数食物都储存在封闭和黑暗的地方。金属氧化物负载的贵金属纳米颗粒是目前最先进的催化微量乙烯完全直接氧化的催化剂。然而，Pt的利用率仍然需要提高。尽管单个纳米粒子和原子团簇具有优异的催化性能，但目前将它们组装成复杂系统的能力不足以满足许多实际应用。近日，苏黎世联邦理工学院的Mirko Luković和Huizhang Guo开发了一种可以同时控制纳米颗粒表面化学、元素分布、微尺度几何和大规模组装的制造技术，利用木材中提取的纤维素结构，制备了分级多孔纤维素支架复合铈掺杂TiO2。这种混合材料作为原子分散铂催化剂的载体，制备得到的催化剂在零摄氏度下成功地分解了乙炔。该工作通过将可控化学合成与自然设计的木材支架相结合，提出了一个用于制造具有复杂结构的多功能材料的合成方法，对于实现催化剂的大规模制备和实际应用具有重要的借鉴意义。
Huizhang Guo, Peter Warnicke, Michele Griffa, Ulrich Müller, Zupeng Chen, Robin Schaeublin, Zhidong Zhang, Mirko Luković. Hierarchical Porous Wood Cellulose Scaffold with Atomically Dispersed Pt Catalysts for Low-Temperature Ethylene Decomposition. ACS Nano, 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.9b07801
https://doi.org/10.1021/acsnano.9b07801
