在酸纳米通道中排列Pt单个原子通过酸,以实现高效的进化反应
Je-Wei Chang1,2, Kuan-Hsuan Su3, Chih-Wen Pao2
1Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University, Hsinchu 300044, Taiwan.
ACS nano
|January 3, 2024
概括
用酸 (PTA) 在酸纳米通道中合成了排列的单个 (Pt) 原子. 这种新的方法提高了Pt单原子负载和生产的催化效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 单原子催化剂 (SAC) 具有高活性,但通常在二维基板上随机分布.
- 开发用于SACs的受控合成和高负载的方法对于先进的应用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种策略,以高负载为准备排列单个Pt原子.
- 为了研究稳定机制和控制Pt原子分散.
- 为了评估生产的排列单原子催化剂的催化性能.
主要方法:
- 在六角包装的酸纳米通道中使用酸 (PTA) 排列单个Pt原子的模板合成.
- 使用X射线吸收光谱学 (XAS),高角度环状暗场扫描传输电子显微镜 (HAADF-STEM) 和能量分散式X射线光谱学 (EDS) 的表征.
- 密度函数理论 (DFT) 计算,以了解Pt原子稳定和集群行为.
主要成果:
- 实现了高的单个Pt原子负荷 (约. 通过与酸盐纳米通道内的间隔PTA进行协调.
- 通过在纳米通道壁上与PTA进行四氧协调,确认了单个Pt原子的稳定.
- 通过调整 PTA 密度,证明了对 Pt 原子分散与聚类的控制.
- 实现了约约的气生产率. 300 mmol/h/gPt,大约是之前基于Pt的光催化系统效率的两倍.
结论:
- 用PTA作为模板在酸盐纳米通道内制造排列单个Pt原子的新策略被成功开发出来.
- PTA与酸盐基质之间的相互作用是降低Pt吸附能量的关键,并防止聚类.
- 三维组织的Pt单原子催化剂显示出显著增强和稳定的生产效率,为光催化提供了一个有前途的途径.
