了解費托合成反應中界面活性位點的結(jié)構和反應機理具有重要意義,但同時也極具挑戰(zhàn)性。
近日,中科院上海高研院Liangshu Zhong,Tiejun Lin,Shenggang Li采用ZrO2摻雜策略成功設計了二氧化硅負載的Ru納米粒子,形成Zr-O-Ru界面結(jié)構(ZrRu/SiO2),使Ru本征活性提高了7.6倍,烯烴產(chǎn)物的時空產(chǎn)率提高了4.1倍。
文章要點
1)實驗表觀活化能也比未助催化的Ru/SiO2催化劑降低了約45%。結(jié)合性能評估實驗、催化劑表征和密度泛函理論(DFT)計算,揭示了獨特的Zr–O–Ru界面結(jié)構的作用。
2)研究發(fā)現(xiàn),引入ZrO2助劑大大改善了氫的溢出和遷移,改變了H輔助的CO解離途徑,從而大大提高了催化活性和Ru的利用效率。
這項研究加深了研究人員對金屬助催化劑相互作用的理解,并為設計高效的工業(yè)費托合成催化劑提供了有效的策略。
參考文獻
Yu, H., Wang, C., Xin, X. et al. Engineering ZrO2–Ru interface to boost Fischer-Tropsch synthesis to olefins. Nat Commun 15, 5143 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-49392-w
https://doi.org/10.1038/s41467-024-49392-w