范杰课题组在超高通量催化剂组合研究方面取得新进展

　　催化剂是催化反应工艺和工程的核心，在现代化工业生产中被广泛应用于化学、燃料和石油化工等领域。合成与制备新型催化剂，发展催化剂合成与制备新方法、新理论及新路线，利用新型催化剂开展新型催化反应，是催化研究的重点。传统催化剂的开发是不断的重复样品合成和催化性能表征，研发周期长、投入大、产出少，已经成为制约催化工业发展的瓶颈。
　    范杰和刘小闹课题组与美国加州大学圣巴巴拉分校Galen D. Stucky教授合作，历时四年时间创造性地将高精印刷技术与纳米组装化学相结合，利用喷墨打印协同自组装合成方法实现每小时1,000,000个八元复合金属氧化物催化剂的快速合成（上图）。他们通过自行开发的“八元色彩管理系统”完成对催化剂组成和结构的数字化智能控制，从而满足催化剂筛选的要求。在光催化制氢反应中，该研究组将喷墨打印协同自组装催化剂制备方法与多维分组检测算法相结合，快速开发出一种廉价且高效的四元金属氧化物催化剂。与传统逐一合成测试法相比，可以减少25000倍实验量。该成果发表在国际著名刊物Nano Letters (2012， 12， 5733-5739).

　　这种超高通量合成方法不仅可以制备多组成金属氧化物，在金属硫化物、氮化物的合成上也取得了成功，并已于2011年获得国家发明专利授权（ZL200910095270.4）。在这个专利基础上，研究组开发了一套无机材料超高通量合成系统(C2FAST)，世界著名高校美国加州理工学院（California Institute of Technology）和加州大学共引进了三套C2FAST系统用于他们的新型功能材料的开发（下图刘小闹博士正在指导加州理工学院的研究者如何使用C2FAST系统）。
   　 该论文第一作者是化学系催化研究所刘小闹助理研究员，第二作者是数学系的沈益博士。工作得到国家自然科学基金、霍英东教育基金、中央高校基本科研业务费以及浙江省创新团队的资助。