在C形CeO2中工程不对称菌株纳米纤维用于稳定3nm以下Pt集群,防止烧结
Wanlin Fu1, Ying Yu1, Kuibo Yin2
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Southeast University, Nanjing 211189, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|August 13, 2024
概括
这项研究在C型氧化 (CeO2) 纳米纤维上开发了高度耐烧结的 (Pt) 纳米催化剂. 在CeO2中压力工程显著提高了Pt集群的稳定性,使得在高温下可持续的烟尘燃烧催化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 超细贵金属纳米催化剂,如 (Pt),至关重要,但容易在250°C以上烧结.
- 烧结导致颗粒聚合,减少催化效率和运行寿命.
研究的目的:
- 在氧化 (CeO2) 纳米纤维上开发高度耐烧结的3nm以下集群.
- 研究应变工程在稳定这些纳米催化剂中的作用.
- 评估它们在烟尘燃烧催化中的性能.
主要方法:
- 制造C形CeO2纳米纤维,其中有封闭的CeO2颗粒.
- 在CeO2支上固定3nm以下的Pt集群.
- 在CeO2纳米纤维中诱导不均的应变.
- 高角环状暗场扫描传输电子显微镜 (HAADF-STEM) 用于"在位"观测.
- 测试烟尘燃烧的催化活性.
主要成果:
- 在没有聚合的CeO2纳米纤维上,即使在750°C下12小时后,也实现了低于3nm的Pt集群的稳定.
- 应变工程诱导了富含氧的空缺,改善了Pt-CeO2的粘附性和耐烧结性.
- 在现场,HAADF-STEM揭示了一种独特的烧结机制,涉及应变度和奥斯瓦尔德成熟.
- 由此产生的Pt/C形CeO2催化剂显示了700°C以上的耐用和有效的烟尘燃烧.
结论:
- 在C形CeO2纳米纤维中的应变工程有效地提高了支持的Pt纳米催化剂的烧结阻力.
- 这种方法克服了传统纳米催化剂烧结的局限性.
- 开发的催化剂对耐用烟尘燃烧等高温应用具有前景.
