中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室鄧德會研究員、包信和院士團隊在鎧甲催化方面的研究工作受到了國際同行的廣泛關注，近期受邀在Advanced Materials上發表題為“Robust Catalysis on 2D Materials Encapsulating Metals: Concept, Application, and Perspective”（DOI: 10.1002/adma.201606967）的綜述文章。

　　采用廉價和儲量豐富的非貴金屬替代稀有的貴金屬作為催化劑，實現重要能源和化工過程的高效轉化是當今催化科學和化學化工研究的熱點。然而在一些苛刻的反應條件下，非貴金屬的穩定性是一個亟待解決的問題。大連化物所鄧德會和包信和帶領的研究團隊在長期深入研究納米催化的基礎上，通過創新納米催化劑的制備策略和合成方法，成功實現了石墨烯對3d過渡金屬納米粒子的包裹和封裝。實驗研究和理論模擬表明，在催化反應過程中，活性金屬納米粒子催化劑在納米碳空腔中的封裝阻斷了其與苛刻反應環境（如強酸、強堿等強腐蝕性環境）的直接接觸，有效地延緩和阻止了催化劑的失活，同時，被包裹的納米金屬的活性價電子通過與類石墨烯碳層的相互作用“穿透（penetration）”到石墨烯外表面，實現了高效催化反應。相關原理得到了國際同行的認可，并被形象地描述成為催化劑“穿鎧甲”（chainmail for catalyst）（Angew. Chem. Int. Ed.2013, 52, 371; Nat. Nanotechnol.2016,11,218）。

大連化物所在Advanced Materials上發表“鎧甲”催化工作進展報告

　　近年來，“鎧甲”催化的概念得到了迅速拓展，圍繞這一概念國內外眾多課題組相繼在電催化、光催化、傳統多相催化等體系進行研究。作為這一概念的首創團隊，鄧德會和包信和帶領的研究團隊進行了系統深入的研究，相關研究一直處在引領地位。在燃料電池陰極氧還原反應（J. Mater. Chem. A2013, 1, 14868），電解水析氫（Energy Environ. Sci.2014, 7, 1919; Angew. Chem. Int. Ed.2015, 54, 2100）、析氧反應（Energy Environ. Sci.2016, 9, 123），染料敏化太陽能電池（Angew. Chem. Int. Ed.2014, 53, 7023），鋰—氧電池（Nano Energy2016, 30, 877），合成氣轉化反應（Chin. J. Catal.2015,36, 1631）等能源小分子轉化利用領域取得系列重要進展。另外，利用光電發射電子顯微鏡（PEEM）和Soft X-ray等成像技術直接觀察到活性金屬對碳層表面電子結構的調變，并結合理論計算闡明了金屬-碳相互作用的本質(Chem. Sci.2015, 6, 3262)，加深了對“鎧甲”催化概念的理解和認識。

　　以上研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金委、中科院納米先導專項、中科院前沿科學重點研究項目和教育部能源材料化學協同創新中心（2011 iChEM）等的資助。