控制Pt纳米颗粒通过MgO ALD亚单层薄膜进行烧结

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:

• 金属纳米粒子 (NP) 烧结减少了催化剂表面积和性能.
• 目前的防护涂层方法缺乏结构控制和精确的表面原子管理.
• 化以产生多孔性可能会损害上层完整性.

研究的目的:

• 在Pt NP上对受控MgO外层进行原子层沉积 (ALD) 的研究.
• 为了比较两个ALD过程的MgO生长特征及其对Pt可访问性的影响.
• 制定一种防止烧结的策略,保持催化剂活性和结构完整性.

主要方法:

• 原子层沉积 (ALD) 的MgO使用两个不同的前体/氧化剂系统 (Mg(EtCp) 2/H2O和Mg(TMHD) 2/O3).
• 使用光谱圆测量,X射线光电子光谱和低能离子散射进行了表征.
• 在O2化过程中,在现场监测烧结行为,使用放牧发生率小角度X射线散射 (GISAXS).

主要成果:

• 在Mg(TMHD) 2-O3 ALD过程中,与Mg(EtCp) 2/H2O相比,选择性Pt增长,每周期增长较低.
• ALD过程的差异影响了未涂层的Pt表面原子的可用性.
• Mg(TMHD) 2-O3工艺有效控制了MgO覆盖面,防止在没有后处理的情况下在化过程中烧结.

结论:

• ALD可以精确控制MgO外层厚度和Pt NP的覆盖范围.
• ((TMHD) 2-O3 ALD过程提供了一种防止NP烧结的方法,同时保持催化活性.
• 这种方法消除了对回火后的需求,从而保持了上层的完整性.