上海光源与催化材料的研究进展

上海光源与催化材料的研究进展近年来，在光源技术快速发展的推动下，上海的光源也逐渐发
展壮大，上海光源是中国第一个也是目前唯一的世界一流水平的
硬X射线光源。

随着上海光源的不断发展，越来越多的科研工作
者开始关注与使用上海光源的研究平台，特别是在催化材料领域
的研究上，上海光源的作用格外重要。

上海光源的建设及其特点
上海光源研究型大型科研设施建设始于2004年，该设施建设
总面积达16.7万平方米。

上海光源主体设备是70米高、3.5吨重
的环面电子储存环，电子能量最高可达3.5吉电子伏特，峰值亮度1200亿/s为全球同类装置之最。

上海光源预计将开展材料、物理、化学、生命科学等基础研究的高水平同步辐射光谱学和显微镜学，可发射出各种波段的光谱，为材料、物理、生命科学、生物医学、信息科学、环境科学等领域研究提供了优良的研究平台，实现了
对材料微观、结构、性能的深入研究和分析，加速了我国在高新
技术方向跨越式发展。

上海光源在催化材料研究领域的作用
催化材料是一类具有分子筛晶体、介孔材料、金属有机骨架材料等的材料，在光学、能源、化学、基础医学等领域均有重要应用，但其中的化学反应过程往往难以被观察。

通过在上海光源上使用X射线吸收近边结构光谱（X-ray absorption near edge structure, XANES）和扫描透射电子显微镜（Scanning Transmission Electron Microscopy, STEM）等技术，可以得到化学过程中原子的信息，从而提高研究者对催化材料在反应中的机理相关问题的理解及指导新材料的设计和合成。

举例来说，在工程催化领域，研究人员可以通过上海光源的调谐能量X射线技术，直接探测到固体催化剂在反应体系中的存在状态和工作状况，并推断出催化反应过程中的物质转化、组成等细节信息，有助于对催化反应体系进行控制和优化设计。

另外，上海光源所提供的同步辐射X射线散射技术也是从事分子材料、聚合物、天然产物等研究的良好平台。

通过X射线光双折射解析、小角散射等技术，可以调查这类生物分子、有机聚合物等样品的结构、相行为等。

最新进展与前景展望
近年来，上海光源的研究团队积极开展催化材料研究，已经取
得了一系列重要成果。

例如，上海光源研究员翁荣生等人设计出
了一种新型的双金属上载碳纳米管复合催化剂，成功实现了一氧
化碳和二氧化碳的高效转化为烯烃和乙酸等高附加值化学品，在
孵化器测评中获得了较好的评价。

未来，上海光源将继续投入更多的资源用于催化材料的研究，
填补国内外相关研究中的空白。

在催化剂的配位设计、非金属基
固体催化剂的制备与调控以及可见光催化等前沿领域上，上海光
源的不断探索和进步必将保证并不断推动催化材料研究的进一步
发展。

总之，上海光源在催化材料研究领域的作用十分重要，并在不
断取得新进展的同时也面临着更广阔的发展空间和挑战。

期待未
来上海光源在催化材料研究领域成为更加重要的国际性研究平台，并在这一领域持续取得更多的重要成果。