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積碳通常是導致催化劑失活的主要原因，碳沉積在催化劑的表面并且阻礙反應的發生。但是，人們對于催化劑的積碳的產生來源和積碳在催化劑的分布情況并不清楚，這影響人們設計具有耐積碳能力的催化劑。

有鑒于此，魯汶大學Maarten B. J. Roeffaers、Matthias Filez等首次使用納米針尖增強Raman光譜表征技術，表征金屬納米催化劑表面的積碳分布和變化規律。

主要內容：

（1）

這種具有納米分辨率的表征技術彌補了常用表征技術在整體表征過程中導致的平均作用，揭示了積碳分布的特征和規律。研究發現積碳的分布包括納米石墨、畸變或聚合的焦炭，這種變化在單個納米區間內同樣存在。

（2）

研究發現積碳的分布并不規律，其中存在容易發生積碳的“熱點”區域，在這些“熱點”區域容易形成結構不規則的焦炭。生成不規則焦炭后，形成積碳的位置轉移到基底，并且積碳通過較長距離的傳輸到SiO₂表面并形成石墨。這些表征結果有助于設計不容易生成積碳的金屬表面結構，從而有助于發展具有更高穩定性的催化劑。

參考文獻

Matthias Filez, Peter Walke, Hai Le-The, Shuichi Toyouchi, Wannes Peeters, Patrick Tomkins, Jan C. T. Eijkel, Steven De Feyter, Christophe Detavernier, Dirk E. De Vos, Hiroshi Uji-I, Maarten B. J. Roeffaers, Nanoscale Chemical Diversity of Coke Deposits on Nano-Printed Metal Catalysts Visualized by Tip-Enhanced Raman Spectroscopy, Adv Mater 2023

DOI: 10.1002/adma.202305984

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202305984