巴西圣卡洛斯联邦大学Adriano H. Braga、José M. C. Bueno等报道了对双金属纳米粒子基催化剂Co-Ni/MgAl₂O₄在乙醇蒸气重整反应中的性能通过光谱、微观表征进行研究，揭示了该催化剂中Co-Ni合金的效果。通过XAS表征方法揭示催化剂在和反应物接触的过程中导致Co-Ni纳米粒子的表面结构变化，这种变化和温度、金属纳米粒子的粒径密切相关。

本文要点：

（1）

在室温条件中，Co-Ni纳米粒子和反应物（乙醇、水分子）之间的相互作用导致在Co-Ni催化剂表面上形成氧化物层，其中CoO/NiO=1。对于较小的Co-Ni纳米粒子（5 nm），氧化物层的组成随温度发生变化。Co移动到催化剂的界面上，同时在达到350 ℃之前都能够保持氧化态，形成核壳结构，其中的核为CoNi，壳中含较多的CoO，该结构在达到350 ℃后开始被还原。界面CoO在反应气中还原过程中能够移动回到纳米粒子的核结构中。

对于粒径更大的CoNi催化剂（10 nm）而言，界面氧化物结构能够在200 ℃附近保持稳定，当温度进一步提高，界面氧化物开始被还原。

（2）

在350~400 ℃区间，界面NiCo合金表现为(Ni,Co)-O物种，同时随着热处理温度、纳米粒子的粒径提高，此类氧化物物种的数量降低。在较低的温度中，Co-Ni纳米粒子界面上覆盖CoO/NiO物种，同时这种CoO/NiO在乙醇脱氢反应中是催化活性位点。较小Co-Ni纳米粒子上的界面CoO物种抑制了碳物种的沉积。

参考文献

Adriano H. Braga*, Daniela C. de Oliveira, Alan R. Taschin, João B. O. Santos, Jean Marcel R. Gallo, and José M. C. Bueno*, Steam Reforming of Ethanol Using Ni–Co Catalysts Supported on MgAl₂O₄: Structural Study and Catalytic Properties at Different Temperatures, ACS Catal. 2021, 11, 2047–2061

DOI: 10.1021/acscatal.0c03351

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03351