擔載金屬納米簇催化劑在許多催化反應中都具有高活性,但是通常無法在苛刻反應條件穩定。有鑒于此,中國科學院大連化物所包信和院士、傅強研究員等報道通過設計擔載金屬催化劑的微環境,具體通過氣體吸附覆蓋層和對載體表面化學進行設計,打破催化劑的“活性-穩定性制衡”問題。
研究結果揭示了通過Ag納米粒子自發重新分散和高活性Ag納米簇的穩定作為驅動力,Ag表面化學吸附氧和氧化物載體的表面羥基在催化反應過程中得到動態的消耗,并且通過反應環境(O2和H2O)得到補充。
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這種氣體-催化劑-載體的動態限域相互作用使得Ag納米簇在比較寬的溫度區間內進行CO催化氧化,在干燥氣氛的溫度區間為25-500 ℃,在潮濕氣氛的溫度區間為200-800 ℃,而且在300 ℃能夠穩定工作1000 h。
參考文獻
Rongtan Li, Rentao Mu, Kun Li, Yamei Fan, Conghui Liu, Yanxiao Ning, Mingrun Li, Qiang Fu, Xinhe Bao, Dynamically Confined Active Silver Nanoclusters with Ultrawide Operating Temperature Window in CO oxidation, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202416852