熱的に安定した単原子プラチナ・オン・セリア触媒
John Jones1, Haifeng Xiong1, Andrew T DeLaRiva1
1Department of Chemical and Biological Engineering and Center for Micro-Engineered Materials, University of New Mexico, Albuquerque, NM 87131, USA.
Science (New York, N.Y.)
|July 9, 2016
まとめ
単原子触媒は効率を上げますが リスクは集約されます 研究者らは,特定のセリウム酸化物 (セリア) 構造が高温でプラチナ原子を効果的に閉じ込め,安定した単原子触媒を生成することを発見しました.
科学分野:
- 材料科学
- カタリシス
- ナノテクノロジー
背景:
- 単原子触媒 (SAC) は貴金属を効率的に利用しますが,高温で原子の移動性と焼却に苦しんでいます.
- 多くの産業用途において,高温安定性は,触媒の性能にとって極めて重要です.
- 原子を支柱に固定する方法を開発することは,堅固なSACにとって不可欠です.
研究 の 目的:
- 単一のプラチナ原子を固定するために異なるセリウム酸化物 (セリア) の側面の使用を調査する.
- 特定のセリア構造が高温でプラチナ原子の集積を防ぐことができるかどうかを決定する.
- 高温合成によるシンター耐性,原子分散型触媒の開発
主な方法:
- 異なる露面面 (多面体,ナノ棒,立方体) と類似した表面面積を持つセリア粉を使用した.
- プラチナ/アルミニウム酸化物の触媒をセリア基材で混合し,その混合物を800°Cで空気中に老化させた.
- プラチナ原子に対する異なるセリア構造のアンカー効果を分析した.
主要な成果:
- プラチナ原子は,加熱時に酸化アルミニウム基板からセリア基板に移動する.
- 多面体セリアとセリアナノロッドは,セリアキューブと比較してプラチナ原子を捕獲する上で優れた有効性を示しました.
- 高温合成により,最も安定した結合部位が占められ,原子的に分散し,シンターに耐性のある触媒が得られました.
結論:
- 特定のセリア面,特に多面体とナノロッド構造は,単一のプラチナ原子を効果的に固定することができます.
- 高温の老化と合成は,安定したシンター耐性単原子触媒を作るための実行可能な戦略です.
- このアプローチは,ナノ粒子形成を防ぐことで貴金属触媒の耐久性を高めます.
