可变温度in situTEM映射双金属Pt-Rh纳米粒子中的热力学稳定元素分布
Martin Jensen1, Walace Kierulf-Vieira1, Patricia J Kooyman2
1Center for Materials Science and Nanotechnology, Department of Chemistry, University of Oslo P.O. Box 1033 Blindern N-0315 Oslo Norway a.o.sjastad@kjemi.uio.no martin.jensen@kjemi.uio.no.
Nanoscale advances
|September 28, 2023
概括
小于13纳米的- (Pt-Rh) 纳米粒子在高温下仍然混合在一起. 较大的Pt-Rh纳米粒子 (>13nm) 在冷却后倾向于分离成不同的元素.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 双金属纳米粒子对于催化非常重要.
- 了解- (Pt-Rh) 纳米粒子中的元素混合和分离对于催化剂设计至关重要.
- 之前的研究还没有完全探索Pt-Rh纳米粒子在高温下尺寸依赖的行为.
研究的目的:
- 为了研究小- (Pt-Rh) 纳米粒子的热稳定性和元素分布.
- 阐明高达650°C的Pt-Rh纳米颗粒的大小依赖的混合和分离行为.
- 为了证明in situ传输电子显微镜 (TEM) 的实用性,用于研究二金属系统中的纳米级动态过程.
主要方法:
- 在真空条件下的可变温度in situ传输电子显微镜 (TEM).
- 对精确定义的50%Pt/50%Rh固体溶液和Rh (核心) -Pt (外) 纳米颗粒的研究.
- 温度范围从室温到650°C.
主要成果:
- Pt-Rh纳米粒子<13nm在整个研究温度范围内表现出稳定的固体溶液配置.
- >13nm的Pt-Rh纳米粒子在冷却时表现出元素分离的趋势.
- 对于 Pt-Rh 系统来说,观察到元素分布中明显的尺寸依赖交叉.
结论:
- 纳米颗粒大小对高温下Pt-Rh双金属系统的元素分布和稳定性产生了重大影响.
- 在较大的纳米粒子中观察到的分离行为对它们的催化性能有重大影响.
- 在现场,TEM是一种强大的技术,用于理解双金属催化剂中的纳米级动力学,有助于优化材料组成.
