中国科学院近期对高温贵金属单原子催化剂的研究进展
近日,中国科学院城市环境研究所发现,高温诱导载体从Mn3O4到Mn2O3的相变过程,是将其表面单原子Pt物种牢固地限制在载体上的重要前提条件。AC-TEM、DRIFTS、XANES、EXAFS、XRD等表征证明,载体重构的过程中表面的Pt原子由Pt2+转化为Pt4+,Pt与载体之间的相互作用得到极大提升。这种合成策略制备的Pt1/R-Mn2O3-5D,在含水汽的空气下(800°C)煅烧5天后,仍保持单原子分散。与此同时,在不会发生重构的载体上负载的Pt单原子会在高温下团聚形成纳米颗粒。
研究结果充分表明,载体重构对于单原子的稳定起到极为重要的作用。进一步进行梯度H2O2蚀刻,能够将亚表层的单原子Pt暴露出来,从而提升催化活性,在苛刻高温催化环境中表现出优异的CH4催化氧化活性与结构稳定性。在60小时的循环高温稳定性实验中,催化剂活性没有发生劣化,且反应后的催化剂性质没有发生改变。该制备方法为成功解决贵金属SACs在高温下的不稳定性问题提供了新策略。
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2020-05-15
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