欢迎来到 阿仪网

免费注册

首页 | 产品 | 求购 | 资讯 | 专题 | 找厂商 | 打听 | 人才 | 品牌 | 资料 | 技术文献 | 展会 | 耗材 | 配件 | 新品 | 促销 | 书籍 | 招标 | 优质仪器

您的位置:首页>仪器仪表资讯>行业动态>中国科大在高活性、高稳定性单原子催化剂设计方面取得重要进展

中国科大在高活性、高稳定性单原子催化剂设计方面取得重要进展

2019/9/25编辑:Ma Liang 人气:889

     负载型金属催化剂广泛应用于多种工业催化反应中。单原子催化剂因其高金属原子利用率和新奇的催化特性,近些年引发科研工作者们的热烈关注。然而伴随着尺寸减小带来的表面自由能的升高,很容易导致单原子催化剂的稳定性降低,容易发生团聚,进而使得催化剂失活。为解决这一难题,中国科学技术大学路军岭教授课题组与韦世强教授、张文华副教授合作,通过利用金属-载体之间的电子相互作用(Electronic metal-support interactions, EMSIs),调控金属单原子的轨道能级,设计出了高活性和高稳定性的单原子催化剂。研究成果以“Highly Active and Stable Metal Single-Atom Catalysts Achieved by Strong Electronic Metal–Support Interactions”为题,发表在国际权威期刊J. Am. Chem. Soc杂志上(J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 37, 14515-14519),并被选为当期封面,论文的共同第一作者是博士研究生李俊杰、关桥桥和吴红。

1被当选的杂志封面图
 
 
在该工作中,研究人员首先利用ALDCo3O4CeO2ZrO2以及石墨烯四种不同的载体上制备出Pt单原子催化剂。随后结合X-射线吸收谱(XAFS)、光电子能谱(XPS)、漫反射红外CO吸收谱(DRIFTS)对四种单原子催化剂进行电子结构表征,发现Pt1/Co3O4中的Pt单原子具有更大程度的未占据5d电子轨道状态,这表明Pt单原子和Co3O4之间存在强EMSIs (2a-d
图 2. Co3O4CeO2ZrO2以及石墨烯担载的Pt单原子结构表征和催化性能。(a) XANE; (b) EXAFS; (c) DRIFTS CO; (d) XPS. (e) 氨硼烷水解制氢活性 和 (f) 循环稳定性。

氨硼烷水解制氢反应中,作者发现EMSIs对其活性和稳定性有着重要影响。发现Pt1/Co3O4单原子催化剂表现出来的活性和稳定性均远高于其他三个Pt单原子催化剂 2 e,f。张文华副教授课题组通过密度泛函理论对Pt 5d轨道进行了密度态分析,发现Pt1/Co3O4Pt5d电子轨道状态得到了调制,使得氨硼烷分子在Pt单原子上的吸附适中,而且对氢气的吸附大大弱化,进而促进了其催化活性的提高。这种通过EMSIs同时提升催化剂活性和稳定性的思路,同样可以推广至Pd1/Co3O4单原子催化剂以及其他催化反应中,例如加氢反应。因此,该工作为人们提出了一种新的制备高活性、高稳定单原子催化剂的普适方法。

该项研究得到了由国家自然科学基金、中央高校基础研究基金、中国科学院合肥科学中心优秀项目和Max-Planck合作伙伴小组的资助。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b06482

 

(化学与材料科学学院、科研部)

 

来源:中国科大新闻网

解读仪器仪表行业热点、呈现敏感事件、更多独家分析,尽在阿仪网微信,扫描二维码免费阅读。

微信号:ayiwangapp17

(来源:阿仪网 )

标签:

上一篇:《互联网周刊》&eNet研究院:2019仪器仪表制造Top100 下一篇:中国科大在量子密钥分发实际安全性研究方面取得新进展

为您推荐

新闻排行

图片视点

在超分辨光学显微镜领域我国学者取得了重要进展

优质产品

相关新闻:

版权申明:

凡本网注明"来源:阿仪网"的所有作品,版权均属于阿仪网,未经本网授权不得转载、摘编或利 用其它方式使用。已获本网授 权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:阿仪网"。违者本网将追究相关法律责任。

本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其 真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用 ,必须保留本网注明 的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

旗下频道

色谱仪 光谱仪 反应釜 试验箱 试验机 搅拌器 培养箱 离心机 水分测定 气体检测 量热仪 石油仪器 纯水器 比表面仪 温度记录 流量计 万用表 显微镜 粒度仪 测厚仪 硬度计 酸度计 元素分析 生物试剂 电线电缆 天平衡器 传感器 食品检测 压力仪表 电化学 测厚仪 阀门仪表 电力仪表 干燥设备 药物检测