基于燒結(jié)現(xiàn)象的失活是金屬納米顆粒催化劑工業(yè)應(yīng)用中成本最高的問題之一。為了解決這一難題，利用介孔二氧化硅封裝以穩(wěn)定高溫催化應(yīng)用中的金屬納米顆粒被認(rèn)為是一種很有前景的策略。這些保護(hù)性的殼層為納米粒子提供了重要的結(jié)構(gòu)支撐，介孔性允許將反應(yīng)物有效地運(yùn)輸?shù)浇饘偌{米粒子的催化活性表面。本文以高溫氣相催化為例，研究了介孔二氧化硅殼金納米棒在CO氧化反應(yīng)中的穩(wěn)定性。
金納米棒和介孔硅殼具有簡(jiǎn)單、高收益的合成方法，因此選擇金納米棒作為模型體系。我們?cè)趲讉€(gè)周期里證明了介孔二氧化硅殼金納米棒的催化活性溫度高達(dá)350°C及熱穩(wěn)定性高達(dá)500°C, 并用相同尺寸的表面活性劑穩(wěn)定金納米棒對(duì)比：在150°C之前降解并失去了大部分的催化活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，介孔氧化硅殼具有穩(wěn)定的催化活性，在高溫下幾乎不降解。被介孔氧化硅殼保護(hù)的金納米棒的熱穩(wěn)定性明顯高于表面活性劑穩(wěn)定金納米棒。