揭示双金属体系中物种跨界面的迁移是开发双金属功能进行化学反应和多相催化的关键。近日,美国佛罗里达大学Jason F. Weaver报道了除活性Pd位浓度外,氧化态Ag(111)表面PdO岛的大小和分散度对H2的表面还原速率也有显著影响。
文章要点
1)研究人员利用X射线光电子能谱和扫描隧道显微镜对氧化态Pd/Ag(111)表面上的两种不同类型的Pd氧化岛进行了表征。结果显示,在AgOx表面沉积Pd可形成直径为1-5 nm的PdOx小岛,而在Ag(111)表面沉积Pd可形成较大的非均匀分散的PdOx团聚体(30-50 nm)。X射线光电子能谱分析表明,小的PdOx岛比大的团聚体具有更高的未配位Pd原子浓度。
2)由于PdOx可解离H2,这两种类型的PdOx在300 K都能显著促进H2对AgOx的还原,而纯AgOx表面则没有发生H2反应。此外,在300 K时,被均匀分布的PdOx小岛覆盖的AgOx表面的H2还原速率是AgOx表面的2-4倍。
3)由于PdO小岛的大小和高度分散以及PdOx畴上活性Pd位的较高浓度使得氧和氢原子在PdOx和AgOx相之间可快速发生迁移,因此导致表面具有较高的反应活性。
该研究工作表明,反应物在共存表面相之间的迁移对活性相(PdOx)的本征化学活性和形貌高度敏感,并揭示了双氧化金属表面的合成方法对这些特性有很大的影响。
Mustafa Karatok, et al, Reduction of Oxidized Pd/Ag(111) Surfaces by H2: Sensitivity to PdO Island Size and Dispersion, ACS Catal., 2020
DOI:10.1021/acscatal.0c03037
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03037