高稳定性 Pt/CeO2催化剂与嵌入结构向水气转移反应
Jun Yu1,2, Xuetao Qin3, Yusen Yang1,2
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|December 29, 2023
概括
一个新的Pt/CeO2 ((110) 嵌入结构增强了催化剂的稳定性和活性. 这种接口促进了电子转移和稳定团,提高了水气转移反应的性能.
科学领域:
- 不同质的催化
- 材料科学
- 表面化学
背景情况:
- 强大的金属支相互作用 (SMSI) 对催化剂的稳定性和性能至关重要.
- 目前尚不完全了解SMSI的确切起源和机制.
- 了解SMSI是设计先进催化材料的关键.
研究的目的:
- 使用模型Pt/CeO2催化剂调查SMSI的起源.
- 阐明CeO2在SMSI中的特定晶体平面的作用.
- 将接口结构与催化活性和稳定性相关联.
主要方法:
- 在 (110) 和 (100) CeO2平面上合成和描述Pt/CeO2催化剂.
- 实验技术包括现场/操作光谱和显微镜.
- 电子结构和反应路径的密度函数理论 (DFT) 计算.
主要成果:
- 在CeO2 ((110) 格子 (3-4个原子层) 中发现了一个Pt集群嵌入结构.
- 对CeO2的增强电子转移和形成Pt-O-Ce3+界面结构的观察.
- 在水气转移反应中,Pt/CeO2(110) 的活性 (15.76 molCO gPt-1 h-1) 和稳定性 (120h) 比Pt/CeO2(100高.
结论:
- 在Pt/CeO2[110]接口的嵌入结构是SMSI固有的,并增强了催化剂的稳定性.
- 交界点作为水气转移反应的活性中心,促进CO吸附和H2O解离.
- 这项研究为SMSI提供了基本的见解,为设计高稳定性和活性异质催化剂铺平了道路.


