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Nature Catalysis:亞穩Ni-O物種調節甲烷干法重整催化反應的速率震蕩
納米技術 納米 2024-02-28

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當異相催化劑處于催化活性狀態,異相催化劑能夠形成能夠相互轉化的亞穩結構(metastable structure)。這種亞穩結構起到與催化功能不同的其他作用。

有鑒于此,柏林弗利茲-哈伯研究所Thomas LunkenbeinLuis Sandoval-Diaz報道通過環境SEM、近常壓XPS等表征技術以及在線產物探測和理論計算等方法,研究甲烷干法重整催化反應中Ni催化劑形成的氧亞穩態物種起到的作用。

本文要點

(1)

提出解離的CO2吸附分子對于調控催化劑表面氧物種以及活化CH4的關鍵作用,而且發現甲烷干法重整催化反應的速率震蕩現象是因為亞穩態的氧物種起到不同催化作用(包括表面氧原子、亞表面氧、體相NiOx)。

(2)

這項研究有助于研究人員對催化活性相關的波動狀態的催化劑表面區域進行定位。這項研究展示催化劑的亞穩態和對催化劑的原位分析的重要性,而且有助于催化劑體系的設計。

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參考文獻

Sandoval-Diaz, L., Cruz, D., Vuijk, M. et al. Metastable nickel–oxygen species modulate rate oscillations during dry reforming of methane. Nat Catal 7, 161–171 (2024)

DOI: 10.1038/s41929-023-01090-4

https://www.nature.com/articles/s41929-023-01090-4


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