通过调制刺激光谱学探测的双金属纳米粒子表面物种的重组动力学
Prahlad K Routh1, Evgeniy Redekop2, Sebastian Prodinger2
1Department of Materials Science and Chemical Engineering, Stony Brook University, Stony Brook, NY, 11794, USA.
Nature communications
|August 7, 2024
概括
使用X射线吸收光谱学观察到了金 (Pd-Au) 纳米催化剂的动态重组. 定期气体暴露允许对金属氧化状态和催化剂性能进行调节控制.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面化学 表面化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 双金属纳米粒子重组对于催化剂设计至关重要,但人们对其了解甚少.
- 在反应过程中对表面物种进化缺乏知识,阻碍了催化剂的优化.
研究的目的:
- 在不同的气体环境下研究Pd在Au纳米催化剂的动态重组.
- 开发一种表面物种进化模型及其对催化活动的影响.
主要方法:
- 在AU纳米催化剂中应用调制激发X射线吸收光谱 (XAS) 到30%Pd.
- 用于动态研究的利用气体 (H2和O2) 度调节.
- 关联相位敏感检测与时间域分析和动态解释的denoising算法.
主要成果:
- 观察到表面和近表面Pd氧化物和原子分散Pd的周期性重组,具有明显的时间延迟.
- 提出了一个模型:O2诱导Pd分离,随后形成氧化物.
- 在H2脉冲中确定了归因于H2解离的诱导周期,Pd减少和溶解之前.
结论:
- 周期性气体扰动使催化剂表面金属氧化状态的动态调整成为可能.
- 这种动态控制为设计可调节的双金属纳米催化剂提供了潜力.
