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金屬間納米粒子具有顯著的催化應(yīng)用前景，但是形成金屬間結(jié)構(gòu)過程中需要從無序轉(zhuǎn)變?yōu)橛行颍@需要克服能壘。

有鑒于此，天津大學(xué)鞏金龍教授等報道氣相原子移動策略，原位合成穩(wěn)定均勻的金屬間合金材料，用于丙烷脫氫催化。

本文要點

（1）

這種氣相轉(zhuǎn)移合成策略是通過同一個反應(yīng)器內(nèi)將分別擔(dān)載于兩個不同載體上的金屬進行物理混合的方式。將不可移動的金屬（Pt）放置在SiO₂上，隨后能夠氣相移動的金屬原子（Zn, Ga, In）等移動到Pt表面隨后形成Pt₁M₁金屬間合金催化劑。

合成的PtZn金屬間催化劑能夠在工業(yè)級反應(yīng)條件穩(wěn)定工作超過1300 h，當(dāng)反應(yīng)溫度為550-600 ℃，丙烷的轉(zhuǎn)化率接近熱力學(xué)平衡，丙烯選擇性超過95 %，這個性能超過目前標(biāo)桿Pt催化劑。

（2）

原位表征和DFT理論計算/分子動力學(xué)結(jié)果顯示，吸附在顆粒表面的Zn原子向內(nèi)部擴散，促進形成尺寸超小且規(guī)則排序的金屬間合金催化劑。這種原位的氣態(tài)移動策略能夠應(yīng)用于合成廣闊的金屬間材料合成體系。

參考文獻

Wei, P., Chen, S., Luo, R. et al. Stable and homogeneous intermetallic alloys by atomic gas-migration for propane dehydrogenation. Nat Commun 15, 8157 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-52518-9

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52518-9