近日，河南省豫南非金属矿资源高效利用重点实验室燕昭利博士在期刊《ACS Applied Nano Materials》上发表题为“Clay Mineral-Derived Silica Nanosheets as a Sustainable Platform for Photochemical Synthesis of Supported Metal Catalysts”研究论文 (DOI: 10.1021/acsanm.4c05375)，燕昭利博士和刘鹏教授为共同通讯作者。

天然黏土矿物（凹凸棒石、埃洛石、蒙脱石、高岭石等）及其衍生的多孔氧化物材料因独特的低维纳米结构（如纳米棒、纳米管、纳米片）而广泛应用于催化剂载体（前期研究基础：Dalton Trans., 2021, 50: 208-216; Appl. Clay Sci., 2021, 200: 10589; ACS Appl. Nano Mater., 2022, 5: 818-831; Appl. Clay Sci., 2022, 218: 106432）。深入探索黏土矿物基载体材料的光、电、热等新特性，对于复合催化剂的绿色合成具有重要意义。

本研究揭示了高岭石黏土衍生的二维氧化硅纳米片（SiNSs）具有的缺陷诱导型类半导体光学性质，并将SiNS作为可持续载体和光诱导还原剂用于光化学合成负载型金属纳米颗粒（NPs）。研究表明，SiNS具有紫外光吸收能力，禁带宽度为2.99 eV，光生载流子分离效率优于高岭石和气相二氧化硅。因此，在UV照射下SiNS的光激发电子有效地还原Ag/Cu-胺前体以制备SiNS负载Ag和AgCu NPs。优选的复合催化剂含有Ag_0.35Cu_0.6纳米合金，尺寸约12 nm，在对硝基苯酚的还原反应中表现出优异的催化活性，完全转化时间仅40 s，转化频率达4.36 min^-1。本工作表明黏土矿物衍生SiNS的特殊光学性质在负载型金属催化剂的绿色光化学合成中具有较大潜力，强调了金属-载体相互作用和合金化效应在合成和催化中的关键作用。该研究工作得到河南省科技攻关项目及信阳师范大学南湖学者青年项目的资助。

(化学化工学院 唐林供稿 曹新华审稿 曲剧审核)