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天津大學(xué)鞏金龍&華中師范大學(xué)劉曉Nature Commun:B-Ni雙原子阻礙Jahn-Teller畸變MnO2增強(qiáng)甲烷催化燃燒
納米技術(shù) 納米 2025-01-25

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在整個催化反應(yīng)過程中精確調(diào)控電子轉(zhuǎn)移路徑,對于提高催化劑的效率和耐久性至關(guān)重要,這為解決主體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)和循環(huán)壽命降低等問題提供了關(guān)鍵方案。有鑒于此,天津大學(xué)/天津師范大學(xué)鞏金龍教授、華中師范大學(xué)劉曉教授等報道開發(fā)了MnO2引入B-Ni雙單原子,作為電子儲存,在甲烷催化燃燒催化反應(yīng)中引導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移路徑。

本文要點:

(1)

綜合性的分析結(jié)果表明,B原子通過與晶格氧原子成鍵,削弱了O與Mn之間的相互作用Ni原子促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移,提高M(jìn)nO2的催化活性。在反應(yīng)過程中,B-Ni雙原子位點而非Mn(IV)能夠容納產(chǎn)生的多余電子,抑制高自旋Mn(III)物種的形成,因此阻礙Jahn-Teller畸變,維持催化劑的穩(wěn)定性。

(2)

這項工作展示了一種有效的改性策略,可大幅度的增加MnO2的壽命。

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參考文獻(xiàn)

Gu, H., Wang, F., Chen, S. et al. Suppressing Jahn-Teller distortion of MnO2 via B-Ni dual single-atoms integration for methane catalytic combustion. Nat Commun 16, 1008 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-56281-3

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56281-3


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