單原子合金(SAA)催化劑在異相催化中表現出巨大的潛力。制造SAA需要復雜而昂貴的合成方法來精確控制原子尺度分散,以形成具有較少活性位點且易于燒結主體金屬的稀釋合金,這仍處于開發的早期階段。
在這里,悉尼大學Sibei Zou,Jun Huang從涉及“孤島效應”的全新視角出發,通過一種簡單的策略解決了這些限制,無需稀釋即可制造SAA:均質RuNi合金被不斷細化為高度分散的合金島(~1 nm),具有完全單原子位點,相對金屬負載高達40%。
文章要點
1)研究人員通過先進的原子分辨率技術,單個Ru原子與Ni結合形成SAA,具有非凡的長期穩定性,并且不會燒結主體金屬。
2)SAA表現出100%的CO選擇性,比具有Ru簇位點的合金的反向水煤氣變換(RWGS)速率高出55倍以上,并且通過稀釋策略比SAA高出3-4倍以上。
本研究報告了一種采用濕式浸漬法制造SAA的一步式制造策略,具有持久的高原子效率,有望實現大規模工業應用。
參考文獻
Sibei Zou, et al, Manufacturing Single-Atom Alloy Catalysts for Selective CO2 Hydrogenation via Refinement of Isolated-Alloy-Islands, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202412835
DOI: 10.1002/anie.202412835
https://doi.org/10.1002/anie.202412835