碳化硅是一種高性能的無機(jī)半導(dǎo)體材料，具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好、耐高溫和酸堿腐蝕的特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛用于特種陶瓷、研磨材料以及微電子等領(lǐng)域。由于工業(yè)碳化硅比表面積很低（不到1 m2/g），難以有效分散催化活性組分，在工業(yè)催化領(lǐng)域的應(yīng)用還是空白。
我院郭向云教授長(zhǎng)期從事高比表面積碳化硅綠色制備技術(shù)及催化應(yīng)用的研究，發(fā)明的碳熱還原干凝膠制備高比表面積碳化硅的方法，已經(jīng)完成了產(chǎn)業(yè)化中試，中試產(chǎn)品的比表面積約60 m2/g。國(guó)際上，只有歐洲SICAT和美國(guó)Pred Materials公司生產(chǎn)和銷售同類產(chǎn)品，比表面積約30 m2/g。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的Ni/SiC催化劑可用于甲烷重整、焦?fàn)t煤氣甲烷化等高溫或強(qiáng)放熱催化過程；開發(fā)的貴金屬催化劑，如Pd/SiC、Pt/SiC等可用于精細(xì)化學(xué)品加氫過程。尤其是，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的SiC表面氫溢流、金屬/SiC間電荷轉(zhuǎn)移作用等現(xiàn)象對(duì)SiC基催化劑的設(shè)計(jì)具有重要意義。郭向云教授團(tuán)隊(duì)被認(rèn)為是高比表面積碳化硅及其催化應(yīng)用領(lǐng)域國(guó)際上最有影響的課題組之一，其研究工作在國(guó)際上產(chǎn)生了重要影響。
近日，郭向云教授應(yīng)邀與意大利國(guó)家研究委員會(huì)、中科院大連化學(xué)物理研究所、SICAT公司、法國(guó)國(guó)家科研中心等研究人員合作撰寫的關(guān)于高比表面積碳化硅催化應(yīng)用的綜述文章“Porous Silicon Carbide (SiC): A Chance for Improving Catalysts or Just Another Active-Phase Carrier?”在化學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)綜述類雜志Chemical Reviews上作為封面文章發(fā)表。該論文系統(tǒng)地介紹了碳化硅作為催化劑載體在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用情況：（1）精細(xì)化學(xué)品合成，如烷烴氧化制烯烴和含氧化合物、不飽和鍵加氫、C-X鍵形成等；（2）燃料制備，如各種液體燃料、天然氣和氫氣；（3）環(huán)境保護(hù)和修復(fù)，如水和空氣中有機(jī)污染物的氧化脫除及分解；（4）燃料電池催化劑，如甲醇和乙醇的電氧化、氧氣還原等；（5）光催化過程，如光解水產(chǎn)氫、精細(xì)化學(xué)品光催化合成、有機(jī)污染物降解等；（6）碳化硅復(fù)合物無金屬催化劑等。并就碳化硅催化劑研究中應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)，以及未來發(fā)展趨勢(shì)作了展望。
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.1c00269
