我校化学化工学院张军教授团队在国际顶级期刊发表学术论文

近日，我校化学化工学院张军教授团队在国际TOP期刊《Applied Catalysis B: Environmental》（影响因子14.229）发表学术论文 “Component synergy and armor protection induced superior catalytic activity and stability of ultrathin Co-Fe spinel nanosheets confined in mesoporous silica shells for ammonia decomposition reaction”，报道了有关二维尖晶石氧化物纳米催化材料的设计合成与氨分解产氢性能调控方面的最新研究成果。论文第一作者单位和第一通讯作者单位均为内蒙古大学。

随着经济和社会的快速发展，全球能源消耗急剧增加，人类面临严峻的能源危机和环境问题，开发新型的可再生能源代替传统化石燃料变得刻不容缓。氢作为一种清洁、可持续的能源，被普遍认为是一种最有前途的替代化石燃料的能源。在众多的产氢技术中，氨分解反应被认为是提供高纯氢气，从而解决能源和环境问题的一项有价值的技术，因为氨不仅具有大的氢气储存容量（17.7 wt%）和高的能量密度（3000 W·h·kg-1），而且极易运输和存储。目前，氨分解反应中使用的催化材料主要包括贵金属及合金等，这些材料存在价格昂贵、稳定性差等限制因素。因此，开发高效、低廉的非贵金属氨分解催化剂变得非常重要。

催化材料的合成过程

近年来，由占据四面体和八面体位点的过渡金属阳离子组成的尖晶石AB₂O₄氧化物，与普通单金属氧化物相比，由于其具有多种价态，电子在A和B两个金属不同的价态间跳跃，增加了催化剂的活性位点，引起了研究者的高度关注。特别是以CoFe₂O₄为代表的尖晶石氧化物已经在多个催化领域得到了探索，但是在催化氨分解反应用中还没有报道。考虑到氨分解反应是一个高温反应（高达700℃），催化反应中活性组分会发生不可避免地团聚和过分生长，导致比表面积和活性位点密度下降。因此，发展新颖的合成方法，实现该类材料在催化反应过程中形貌、结构和组成的可控，提高其比表面积和活性位点暴露数目，进而实现尖晶石氧化物材料高效催化氨分解反应仍然是一个挑战。