有相关研究发现,由于原子层厚度氧化物沉积在金属/贵金属表面,能够显著改善金属的电子结构和催化活性,这种作用发展为体相量级具有十分吸引人的前景。有鉴于此,日本国立材料研究所(NIMS) Takayoshi Sasaki、拜罗伊特大学Josef Breu等报道了将携带微弱正电荷的3.8 nm Pd纳米粒子修饰到向列相液晶结构lepidocrocite型层状钛酸盐。通过插层策略处理,将Pd纳米粒子捕捉到三明治结构的介孔结构中,同时Pd纳米粒子保持很好的可接触性。
通过XPS、CO气体DRIFT表征,结果显示Pd形成部分氧化的状态,同时发现还原Ti物种,说明纳米粒子和纳米片材料之间产生电子相互作用。此外,这种三明治结构中的Pd纳米粒子能够促进晶格氧原子向贵金属转移(反向溢流)。通过这种提供活性氧物种的金属-基底相互作用,催化剂在100 ℃进行CO氧化反应中,实现了0.17 s-1的TOF转化频率。
参考文献
Kevin Ament, Daniel R. Wagner, Thomas Götsch, Takayuki Kikuchi, Jutta Kröhnert, Annette Trunschke, Thomas Lunkenbein, Takayoshi Sasaki*, and Josef Breu*, Enhancing the Catalytic Activity of Palladium Nanoparticles via Sandwich-Like Confinement by Thin Titanate Nanosheets, ACS Catal. 2021, 11, 2754–2762
DOI: 10.1021/acscatal.1c00031
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00031