首页 > 行业资讯 > JACS：原子厚氧化物涂层促进低温反应性金属-载体相互作用以增强催化活性

JACS：原子厚氧化物涂层促进低温反应性金属-载体相互作用以增强催化活性

时间：2023-04-15 来源： 浏览：

JACS：原子厚氧化物涂层促进低温反应性金属-载体相互作用以增强催化活性

慕瑾 催化开天地
催化开天地

catalysisworld

催化开天地（Catalysis Opens New World），分享催化基本知识，关注催化前沿研究动态，我们只专注于催化！

收录于合集
【做计算 找华算】 理论计算助攻顶刊，10000+成功案例，全职海归技术团队、正版商业软件版权！
经费预存选华算，高至15%预存增值！
反应性金属-载体相互作用(RMSIs)诱导了双金属合金的形成，为调节金属中心的电子性质和几何性质提供了一种有效的方法。然而，RMSI通常需要高温还原(>500°C)，这极大地限制了双金属组成的调整。
近日， 中国科学技术大学路军岭 和 杨冰 等使用原子层沉积(ALD)在氧化铝载体上的钯纳米粒子沉积原子厚度的Ga 2 O 3 ，可以避免Ga 2 O 3−x 迁移的高阻隔，从而激发低温反应性金属-载体相互作用(LT-RMSI)。

具体而言，本文利用ALD技术对Pd/Al 2 O 3 催化剂进行了超薄Ga 2 O 3 包覆，通过改变ALD循环的次数，可以精确调节Ga 2 O 3 覆盖层的厚度。随后，通过在250°C下H 2 还原得到Pd@Ga 2 O 3 催化剂。
一系列结构表征结果显示，低温RMSI促进了Pd@Ga 2 O 3 形成了富Ga的PdGa合金相，而不是像传统的Pd/Ga 2 O 3 催化剂在高温还原后形成Pd 2 Ga相。此外，在CO 2 加氢反应中，富Ga合金结构显著提高了甲醇(MeOH)和二甲醚(DME)的生成速率，比传统的Pd/Ga 2 O 3 结构提高了5倍。

根据实验结果，研究人员总结了Pd/Ga 2 O 3 和Pd@Ga 2 O 3 上反应途径：在传统的Pd/Ga 2 O 3 体系中，甲酸盐是在Pd−Ga 2 O 3 界面附近由碳酸氢盐与离解的H原子反应生成的，作为关键反应中间体的甲酸盐物种可以分解为CO或者进一步氢化为MeOH；在Pd@Ga 2 O 3 上，LT-RMSI赋予更丰富的CO 2 吸附/活化位点，在PdGa−Ga 2 O 3 界面形成更多的甲酸盐物种。
同时，富Ga的PdGa合金中的富电子Pd进一步加速了HCOO*中间体向MeOH的转化，减弱了带负电荷的HCOO*的强吸附。相比之下，CO在富电子Pd上的吸附变得强化，这将延缓CO副产物的解吸，从而大大提高了甲醇/二甲醚在CO 2 加氢反应中的产率和选择性。
Atomically Thick Oxide Overcoating Stimulates Low-Temperature Reactive Metal–Support Interactions for Enhanced Catalysis. Journal of the American Chemical Society, 2023. DOI: 10.1021/jacs.2c12046
【做计算 找华算】 华算科技专注DFT代算服务、正版商业软件版权、全职海归计算团队，10000+成功案例！
计算内容涉及材料结构、掺杂、缺陷、表面能、吸附能、 能带、 PDOS、 反应路径、OER、HER、ORR、CO2RR、NRR、自由能 台阶图 、火山理论、d带中心、电位、容量、电导率、离子扩散、过渡态+AIMD、HOMO/LUMO、电池 材料、电解液、异质结、 半导体 等 。
用户研究成果已发表在Nature Catalysis、JACS、Angew.、AM、AEM、AFM、EES等国际顶级期刊。
添加下方微信好友，立即咨询（ 电话/微信：13129551561 ）：

  点击阅读原文，提交计算需求！

版权：如无特殊注明，文章转载自网络，侵权请联系cnmhg168#163.com删除！文件均为网友上传，仅供研究和学习使用，务必24小时内删除。
相关推荐
热门信息