开发低温中烷烃燃烧的高活性Pt催化剂非常重要，但是又有着较大挑战。这是因为Pt在氧化气氛中会氧化为催化惰性的PtO_x，因此在燃烧反应中催化剂发生失活。有鉴于此，中国海洋大学刘爽、清华大学Xiaodong Wu、青岛科技大学尹凤福等报道了一种Pt@TiO_x/TiO₂催化剂，通过较强的金属-基底相互作用（SMSI）策略在Pt纳米粒子界面上修饰了无定形TiO_x覆盖层，在反应过程中Pt-TiO_x之间的电子相互作用（Pt^x+↔Ti³⁺/Ti⁴⁺）稳定了Pt⁰位点，导致催化剂在C₃H₈、C₃H₆燃烧反应中展示了高活性。

本文要点：

（1）

作者通过DRIFT红外对硫酸盐化（通过H₂SO₄进行硫酸盐化处理）的Pt@TiO_x/TiO₂催化剂中Pt元素化学态监测、烃类分子吸附、催化剂性能考察了反应过程中的硫酸盐（通常催化反应中的副产物）对催化剂的影响。作者发现，硫酸盐通过Pt^δ+-(SO₄)^δ-在C₃H₈燃烧反应过程中有效的促进了C-H键的异裂，因此得以改善C₃H₈燃烧。但是在C₃H₆燃烧过程中，因为硫酸盐抑制O₂活化（过度吸附C₃H₆，而且在反应中生成Pt-O-SO₃），从而降低C₃H₆催化活性。

（2）

该项工作展示了在低温（＜300 ℃）中烃类燃烧的高活性稳定催化剂，而且对Pt催化剂中硫酸盐修饰对C₃H₆、C₃H₈燃烧的机理进行明确的解析。

参考文献

Hao Hao, Baofang Jin, Wei Liu, Xiaodong Wu*, Fengfu Yin*, and Shuang Liu*, Robust Pt@TiO_x/TiO₂ Catalysts for Hydrocarbon Combustion: Effects of Pt-TiO_x Interaction and Sulfates, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c03984

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03984