在竞争性氧化和合金化过程中单个Pt-Rh核心外纳米颗粒的光谱显微镜

科学领域:

• 表面科学是一门学科.
• 催化剂是一种催化剂.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 了解纳米粒子表面化学对于催化剂设计至关重要.
• 双金属纳米粒子在反应条件下的行为是复杂的.
• - (Pt-Rh) 纳米粒子在催化过程中非常重要.

研究的目的:

• 为了研究支持单个Pt-Rh核心外纳米粒子的表面化学组成和行为.
• 了解氧化和减少气体环境中的Rh行为.
• 为了区分Rh氧化降解,露水聚合和合金分离.

主要方法:

• 结合*in situ*X射线光发射电子显微镜 (XPEEM) 与*ex situ*扫描电子显微镜 (SEM),原子力显微镜 (AFM) 和扫描奥格尔显微镜 (SAM).
• 利用了高空间分辨率的光谱显微镜.
• 在纳米粒子面分析中采用电子反射散射衍射 (EBSD).

主要成果:

• 对于Pt核心上的Rh,与酸 (STO) 支架上的Rh相比,观察到Rh 3d$_{5/2}$氧化物与金属光发射强度比率在Pt核心上的Rh>20%.
• 在高温下,Rh扩散到Pt粒子中,与Pt表面合金.
• 在氧化条件下烧结的STO支上的Rh/RhO_x纳米颗粒.
• Rh氧化在具有低协调顶面的小纳米粒子上最先进.

结论:

• 将Rh合金融入Pt表面与Rh氧化相竞争.
• 在STO支上的Rh纳米粒子在氧化条件下经过烧结.
• 纳米粒子面体结构影响Rh氧化程度,突出了相关显微镜的实用性.