在还原和氧化条件下合成和描述稳定的Cu-Pt纳米粒子
Alexandre C Foucher1, Shengsong Yang2, Daniel J Rosen1
1Department of Materials Science and Engineering, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania 19104, United States.
Journal of the American Chemical Society
|February 24, 2023
概括
我们开发了一种方法来制造稳定的铜合金纳米粒子. 这些纳米粒子表现出极好的催化活性和耐久性,
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 催化剂
背景情况:
- 铜合金 (Cu-Pt) 纳米颗粒对催化有希望.
- 控制纳米粒子结构和稳定性对于催化应用至关重要.
研究的目的:
- 开发单分散Cu-Pt合金纳米粒子的合成方法.
- 研究Cu-Pt纳米颗粒的催化特性和稳定性,包括新鲜和金属间相,用于CO氧化.
主要方法:
- 在300°C的体合成产生Cu-Pt纳米粒子.
- 在H2下在800°C下火,形成金属间CuPt相.
- 使用现场扫描传输电子显微镜和现场X射线吸收光谱进行表征.
- 通过在氧化还原条件下的CO氧化测量评估催化活性和稳定性.
主要成果:
- 合成了具有1:1 Cu/Pt比的高度单分散的Cu-Pt纳米粒子.
- 新鲜的粒子表现出富含Pt的表面和富含Cu的核心,在400°C的氧化还原条件下稳定.
- 化形成了一个稳定的金属间CuPt相,具有增强的CO氧化活性和稳定性.
- 在高温氧化处理后,金属间阶段抵抗了完全的铜氧化,并保持了活性.
结论:
- 为Cu-Pt纳米结构建立了可控制的合成途径.
- 与新鲜颗粒或纯Pt相比,金属间CuPt相对CO氧化具有更好的催化性能和稳定性.
- 在异质催化中,Cu-Pt合金为其他双金属系统提供了有希望的替代品,避免了快速失活.


