富氢燃料气中的CO(PROX)优先氧化是去除CO的有效方法,同时可以有效地节省能量和氢气。然而,实现高CO转化率伴随着对CO2的高选择性而不是对H2O的高选择性具有一定的挑战性。
有鉴于此,美国塔夫茨大学E. Charles H. Sykes报道了成功合成了具有稳定阳离子Pt的氧键合碱性离子的高负载Pt单原子(2.0 wt%)催化剂。
文章要点
1)该合成在水溶液中进行,研究发现,在水溶液中可以生成均匀的Pt1-Ox-K(Cs)团簇,易于在任何载体上一步浸渍制备高负载(2 wt%)的Pt单原子催化剂。
2)该Pt单原子催化剂在过量H2条件下表现出显著的CO和O2选择性转化。并且结构稳定,能在高温处理的环境中保持活性。
3)优异的催化性能源于大量[Pt1-Ox]活性中心(原子利用率100%),这些活性中心在反应过程中化学价很低,在长时间的稳定性测试中保持正电荷。此外,催化剂中的单个Pt原子可以活化H2和O2生成-OH,从而通过WGS反应途径促进CO的氧化。
Sufeng Cao, et al, High-loading single Pt atom sites [Pt-O(OH)x] catalyze the CO PROX reaction with high activity and selectivity at mild conditions, Sci. Adv. 2020
DOI:10.1126 / sciadv.aba3809
https://advances.sciencemag.org/content/6/25/eaba3809