近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員劉健團(tuán)隊(duì)發(fā)表了題為《炭球的納米定制及其作為納米反應(yīng)器在可持續(xù)能源中的應(yīng)用》（Nanoengineering Carbon Spheres as Nanoreactors for Sustainable Energy Applications）的綜述文章。

　　膠體炭球納米反應(yīng)器引起了人們的廣泛關(guān)注，主要是因其具備下列優(yōu)異性質(zhì)：1、表面積大，表面功能可控；2、優(yōu)越的導(dǎo)電率可提供電子通道；3、可調(diào)孔隙度和顆粒便于質(zhì)量運(yùn)輸?shù)某叽纾?、長(zhǎng)期穩(wěn)定性便于操作。該團(tuán)隊(duì)以納米反應(yīng)器為線索，系統(tǒng)地總結(jié)了最新的研究成果，重點(diǎn)介紹了炭球的納米定制及納米反應(yīng)器構(gòu)筑，并詳細(xì)總結(jié)了炭球基微/納米反應(yīng)器在能源儲(chǔ)存、電化學(xué)轉(zhuǎn)化和催化中的應(yīng)用，并提出該領(lǐng)域目前存在的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展前景。

　　大連化物所研究員楊啟華、中科院院士李燦團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上較早提出納米反應(yīng)器概念，并在納米反應(yīng)器構(gòu)筑方面已經(jīng)取得一系列進(jìn)展。然而，學(xué)術(shù)界目前對(duì)納米反應(yīng)器材料結(jié)構(gòu)表征、反應(yīng)器設(shè)計(jì)、催化微觀作用機(jī)制及納米反應(yīng)器中擴(kuò)散、傳遞模型等方面的認(rèn)識(shí)仍然不足。針對(duì)上述關(guān)鍵科學(xué)問題，劉健帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了一系列蛋黃-蛋殼納米結(jié)構(gòu)的亞微米反應(yīng)器，此系列微/納反應(yīng)器在硝基芳烴催化氫化、苯乙炔加氫、乙酰丙酸加氫、甲烷干重整、電催化等反應(yīng)中都表現(xiàn)出特異性能，并發(fā)現(xiàn)空間限域效應(yīng)顯著提升活性、選擇性、穩(wěn)定性（Adv. Funct. Mater.，2018；Adv. Sci.，2019）；與楊啟華合作，發(fā)現(xiàn)微納反應(yīng)器中存在空間微環(huán)境調(diào)控，可調(diào)控納米反應(yīng)器中的催化反應(yīng)過程（Angew. Chem. Int. Ed.，2019；Chem. Eng. J.，2019）；揭示了納米反應(yīng)器中串聯(lián)催化反應(yīng)在空間和時(shí)間的耦合問題（NPG Asia Mater.，2016；Angew. Chem. Int. Ed.，2017）。

　　上述工作得到中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院合作基金、興遼英才計(jì)劃等的資助，并于近日發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上。

　　大連化物所發(fā)表多孔炭球納米反應(yīng)器用于可持續(xù)能源應(yīng)用相關(guān)綜述文章