水气转移反应的Pt/γ-Mo2N催化剂中的内在活性表面:化或氧化?
Zhe-Shan Zhang1, Qiang Fu1, Kai Xu1
1Key Laboratory for Colloid and Interface Chemistry, Key Laboratory of Special Aggregated Materials, School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China.
Journal of the American Chemical Society
|July 14, 2020
概括
该研究显示,氧化物在/化催化剂上显著提高了水气转移反应性能. 这一发现突显了支持表面化学在催化中的关键作用.
科学领域:
- 不同质的催化
- 材料科学
- 表面化学
背景情况:
- 催化剂支持显著影响支持的金属催化剂的性能.
- 表面应变和支上的缺陷可以激活反应分子,这是一个经常被忽视的因素.
- 水气转移 (WGS) 反应对于产生和去除一氧化碳至关重要.
研究的目的:
- 调查支持表面在WGS反应中Pt/γ-Mo2N的催化性能中的作用.
- 为了阐明负责增强WGS活动的活跃物种.
- 了解催化剂表面反应剂激活的机制.
主要方法:
- 用于制备Pt/γ-Mo2N催化剂的简单溶液方法
- 在不同气体组合下以240°C的温度对WGS反应进行催化试验.
- 表面特征识别物种及其转变.
主要成果:
- Pt/γ-Mo2N催化剂对WGS反应表现出极好的活性和稳定性,比报告的催化剂高出约20倍.
- 鉴定了表面氧化物 (MoO3),在反应条件下很容易降解为扭曲的MoOx (2 < x < 3).
- 这种MoOx物种显著增强了活性氧空缺的产生,促进了H2O解离.
结论:
- 在Pt/γ-Mo2N上进行WGS反应的内在活性表面是氧化物种 (MoOx,2 < x < 3).
- 支持的表面化学,特别是氧化的动态转化,是卓越的催化性能的关键.
- 这项工作强调了在设计高效催化剂时考虑支表面特性的重要性.
