高性能纳米催化剂的活性部位结构和表面粘合模式的剂诱导的修饰:在无封闭 (110) 导向的CeO2:Ln (Ln = La-Lu) 纳米线上的CO氧化
Jun Ke1, Jia-Wen Xiao, Wei Zhu
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, State Key Laboratory of Rare Earth Materials Chemistry and Applications, PKU-HKU Joint Laboratory in Rare Earth Materials and Bioinorganic Chemistry and ‡Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, State Key Laboratory for Structural Chemistry of Stable and Unstable Species, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University , Beijing 100871, China.
Journal of the American Chemical Society
|September 17, 2013
概括
用兰化物对陶纳米线进行染,可以精确调整它们的CO氧化活性. 通过调节的表面氧释放和中间结合来驱动的新兴奋剂实现了最佳性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 活性催化剂中心的原子级工程对于工业过程至关重要.
- 定制纳米催化剂活性位点和中间结合是高效率的关键.
- 纳米催化桥梁异质和同质的催化原理.
研究的目的:
- 在二氧化 (CeO2) 纳米线中演示调节一氧化碳 (CO) 氧化活性的一种方法.
- 调查多种兰化物 (Ln) 对CeO2纳米线结构和催化性能的兴奋剂的影响.
- 了解兰化物剂离子半径和CO氧化反应活性之间的关系.
主要方法:
- 使用温和的热水过程合成均 (110) 导向的CeO2:Ln纳米线.
- 通过利用Ce (III) /Ce (IV) 的氧化还原化学来控制兴奋剂.
- 结合实验性表征和密度函数理论 (DFT) 模拟.
主要成果:
- CeO2:Ln纳米线的CO氧化反应性因特定的兰坦化配剂而有所不同.
- 对于 (Nd) 合的CeO2纳米线,观察到最大的周转率.
- 兰化物收缩会影响缺陷中心周围的局部结构和表面状态.
结论:
- 表面释放氧气的能力和吸附物种的结合配置是催化调节的关键因素.
- 对于具有中等离子半径的兰坦化物,有一个最佳的兴奋剂效应.
- 这项研究为设计高性能纳米催化剂提供了强大的方法.
