通过对催化剂的基于Ceria的支物进行表面缺陷丰富,提高一氧化碳氧化性能
Shaohua Xie1, Yue Lu2, Kailong Ye1
1Department of Civil, Environmental, and Construction Engineering, Catalysis Cluster for Renewable Energy and Chemical Transformations (REACT), NanoScience Technology Center (NSTC), University of Central Florida, Orlando, Florida 32816, United States.
Environmental science & technology
|July 3, 2024
概括
一个新的缺陷丰富策略增强了单原子催化剂的基支. 这种方法提高了催化剂的分散性,并在环境催化应用中提高了低温一氧化碳氧化氧化活性.
科学领域:
- 催化剂是一种催化剂.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 缺陷贫困支上的单原子催化剂 (SAC) 在环境催化中提出了合成和应用挑战.
- 开发策略来设计支持缺陷对于提高SAC性能至关重要.
研究的目的:
- 引入一种普遍的缺陷丰富策略,用于基于Ceria的支器.
- 为了研究丰富的表面缺陷对支金 (Pt) 催化剂的分散和催化活性的影响.
- 了解增强的CO氧化活性背后的机制.
主要方法:
- 在基于CeO2的支物 (CeO2,CeZrO2,CeO2/Al2O3) 上进行H2减少预处理,以丰富表面缺陷.
- 在原始和缺陷丰富的支架上合成Pt催化剂.
- 催化剂结构和分散的表征.
- 对二氧化碳氧化催化活性的评估.
主要成果:
- 缺陷丰富在减少激活后,在各种基于CeO2的支物中显著增加了Pt分散和CO氧化活性.
- 缺陷的CeO2/Al2O3 (CA-HD) 上的Pt催化剂显示了嵌入的单个原子,在激活时转化为高度活跃的嵌入Pt集群 (PtC).
- 在PtC位点中,Pt原子替代了Ce,在PtC-CeO2接口上促进了CO吸附和O2激活.
结论:
- 缺陷丰富策略有效地改善了基于基材料的SAC.
- 由此产生的CA-HD上的嵌入式Pt集群 (PtC) 由于增强的界面机制,表现出优异的低温CO氧化活性.
- 这种方法为设计用于环境应用的先进催化剂提供了一个有希望的途径.
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