接面结合稳定了和氧化物纳米颗粒在层层的Nb氧化物和Ta氧化物上支持
Megan E Strayer1, Jason M Binz, Mihaela Tanase
1Department of Chemistry and ‡Department of Chemical Engineering, The Pennsylvania State University , University Park, Pennsylvania 16802, United States.
Journal of the American Chemical Society
|March 25, 2014
概括
酸和酸支上的纳米粒子由于强大的界面粘合,显示出异常的稳定性. 这一发现为设计用于高温应用的强大的纳米粒子催化剂提供了新的可能性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 氧化物支上的金属纳米粒子是关键的催化剂,但由于粗而在高温下经常降解.
- 酸盐和酸盐支对纳米颗粒表现出异常稳定性,促使人们对其潜在机制进行调查.
研究的目的:
- 阐明纳米粒子支相互作用,负责纳米粒子在酸盐和酸盐材料上的增强稳定性.
- 为了比较酸盐,酸盐和其他支剂 (Na-TSM,α-Zr(HPO4) 2·H2O,SiO2, γ-Al2O3) 在稳定纳米颗粒中的性能.
主要方法:
- 异热定位热量计 (ITC) 用于量化纳米粒子支相互作用度.
- 环境传导电子显微镜 (ETEM) 观察纳米粒子形态和分散.
- 同步光X射线吸收和散射技术 (包括对分布函数分析) 用于研究纳米粒子结构和转变.
主要成果:
- 在Rh (OH) 3和酸盐/酸盐支架之间发生了外热相互作用 (ΔH=-32~-37kJ·mol-1Rh),表明了强烈的界面结合.
- 支持与SiO2和γ-Al2O3的正相互作用度,导致较不稳定的纳米粒子形成.
- 由于强度的结合和"反向"成熟,0.52纳米的纳米颗粒在酸盐/酸盐支架上分散.
- 在不同条件下将Rh(OH) 3转化为Rh纳米粒子,并稳定不同氧化状态.
结论:
- 强大的界面共价键,可能通过d电子酸/相互作用增强,稳定纳米颗粒在酸盐和酸盐支上.
- 这种强大的相互作用可以防止粗化,并在高温下保持纳米粒子的完整性,为先进的催化剂设计提供了一条途径.
