触媒部位の調節のための原子スケールの構造的および化学的順序におけるサポートナノ合金相互作用の役割
Lefu Yang1, Shiyao Shan, Rameshwori Loukrakpam
1Department of Chemistry, State University of New York at Binghamton, Binghamton, New York 13902, USA.
Journal of the American Chemical Society
|September 4, 2012
まとめ
活性触媒の設計は,サポートされた合金ナノ粒子の原子順序を理解することに依存しています. この研究は,サポート相互作用が,一酸化炭素の酸化のためのプラチナ・ニッケル・コバルトナノ合金の触媒活性に調節する方法を明らかにしています.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- カタリシス カタリシス カタリシス
- 表面化学について
背景:
- サポートされるナノサイズの合金粒子の原子規模の構造と化学的順序を理解することは,効果的な触媒の設計に不可欠です.
- サポートナノ合金相互作用は,ナノ粒子の触媒性能に大きな影響を与える.
研究 の 目的:
- サポート材料が三重ナノ合金 (プラチナ・ニッケル・コバルト) 粒子の構造的および化学的順序にどのように影響するか調査する.
- 触媒活性と安定性の調節におけるサポートナノ合金相互作用の役割を明らかにする.
- 異質な触媒における酸素活性化のための新しい活性部位を特定する.
主な方法:
- X線光電子スペクトロスコーピー (XPS),シンクロトロン放射線ベースのX線微細構造吸収スペクトロスコーピー (XAFS),高エネルギーX線 difraktion (HEXRD) と原子対分布関数 (PDF) の組み合わせ.
- 炭素一酸化物 (CO) の酸素による触媒的酸化をプロンブ反応として利用する.
- 異なる基質 (炭素,シリカ,チタニア) の上にある三元ナノ合金の熱化学処理を用いる.
主要な成果:
- サポート材料 (炭素,シリカ,チタニア) は,プラチナ・ニッケル・コバルト・ナノ粒子の構造および化学的順序に大きく影響します.
- サポートナノ合金相互作用は,CO酸化のための触媒活性と安定性の微調整を可能にします.
- ナノ合金表面では,伝統的なサイトとは異なる,酸素活性化のための新しいニッケル/コバルト調節された触媒部位が特定されました.
結論:
- サポートナノ合金相互作用は,ナノ合金の原子順序と触媒特性を制御するための強力な戦略です.
- 特定されたサポートナノ合金相互作用を可能にする酸素活性化サイトは,高度な異質な触媒の設計に有望な道を提供します.
- このアプローチにより,CO酸化などの反応の活性と安定性を高める触媒の合理的な設計が可能になります.
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