沉积在平坦金属/贵金属表面上的原子薄氧化物层对金属的电子结构以及催化活性具有重大影响。

基于此，德国拜罗伊特大学Josef Breu，日本国家材料科学研究所Takayoshi Sasaki报道了一种带正电荷的Pd纳米颗粒（NPs）和带负电荷的L-钛酸盐纳米片的插层式异质组装。

文章要点

1）以K_0.8Ti_1.73Li_0.27O₄为原料，通过固相合成和盐酸处理，合成了H_1.07Ti_1.73O_4·H₂O（H⁺-L-钛酸盐）。为了获得向列相，将中间层H⁺1:1换成TBA⁺（四丁铵）。采用4-二甲氨基吡啶（DMAP）作为Pd NPs的封端配体，再通过NaBH₄还原Na₂[PdCl₄]来合成Pd NPs。在剧烈搅拌下，Pd NPs以0.1 wt%的分散度加入到L-钛酸盐向列相中，然后在30 s内发生相反电荷的纳米物体的絮凝。

2）插层后，孔道坍塌，PdNPs被捕获在三明治状的介孔结构中，具有良好的Pd纳米颗粒的可及性。X射线光电子能谱（XPS）和CO漫反射傅立叶变换红外光谱（DRIFTS）分析表明，Pd处于部分氧化态，而还原的Ti物种表明纳米颗粒与纳米片之间存在电子相互作用。此外，L-钛酸盐纳米片可以额外提供晶格氧。

3）由于这种独特的金属-载体相互作用，催化剂在100 °C温度下进行的CO氧化反应的周转频率达到了0.17 s^-1。

参考文献

Kevin Ament, et al, Enhancing the Catalytic Activity of Palladium Nanoparticles via Sandwich-Like Confinement by Thin Titanate Nanosheets, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c00031

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.1c00031