負載型單原子催化劑一方面提高貴金屬活性組分的原子利用率,一方面有利于提高催化活性和選擇性。因此近年來成為貴金屬催化劑領域的熱門。
其存在的重大問題之一在于:不耐高溫。也就是說,高溫環(huán)境下,金屬原子移動性增大,容易長成大顆粒,導致比表面積的降低,從而影響催化活性。
有鑒于此,Jones等人將這種不耐高溫的缺點轉(zhuǎn)化為優(yōu)點,利用這些金屬原子的高溫移動性制備了一種耐高溫的單原子Pt/CeO2催化劑!
圖1. 制備方法
研究人員首先制備出Pt/Al2O3催化劑,然后在800℃高溫下和CeO2粉體混合。不要眨眼,神奇的事情出現(xiàn)了:Pt原子從原來的Al2O3載體遷移到CeO2載體上,并被原子級單獨捕獲。對比具有類似比表面積、不同晶面的CeO2發(fā)現(xiàn),多面體和棒狀比立方體狀CeO2固定Pt原子能力更強。
由于是在高溫條件下制備,因此,只有最穩(wěn)定的結(jié)合位點能夠生存,所得到的單原子催化劑抗燒結(jié)性能非常好!
編者注: 設計非常巧妙,不禁讓我想起慕容家失傳已久的絕世武功——斗轉(zhuǎn)星移!
圖2. 電鏡表征
圖3. CO氧化性能
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