氨氧化反应是人工肥料生产和环境保护的关键反应。根据应用领域的不同，催化反应需要针对生成 N₂ 或 NO 进行调整，并且这种选择性受温度、压力、反应物比例和催化剂类型的控制。PtRh合金是一种非常有用的氨氧化催化材料，可以在不同的反应条件下使用。与纯Pt和Rh催化剂相比，PtRh合金的氨氧化反应机理已有大量研究，但其结构-性能关系还缺乏直接的光谱证据。

有鉴于此，挪威奥斯陆大学_Oleksii Ivashenko和Anja O. Sjåstad等人，报告了在 1 mbar 和 600 K 下在几种不同的 Rh/Pt(111) 和 Pt(111) 表面上进行氨氧化的原位环境压力 X 射线光电子能谱 (APXPS) 研究。

本文要点

1）为了了解 PtRh 合金的行为，即它们在反应条件下的活性相是什么以及合金成分如何导致特定的产物分布，在1 mbar总反应压力下，通过同时采用原位环境压力x射线光电子能谱和质谱研究了氨在PtRh/Pt(111)表面上的氧化。

2）通过超高真空中的扫描隧道显微镜对催化剂表面进行表征。在NH₃氧化过程中，Pt的富集程度和O₂/NH₃的混合比决定了NH₃氧化过程的主要表面结构。在纳米尺度上，对N₂或NO产生的选择性是由N和O物种的表面种群驱动的。反过来，这又受铂与Rh合金化的性质所控制。

3）在Pt(111)上制备的Rh覆盖范围(0.4-1.2 ML)允许研究Rh富集和Pt - Rh合金化程度如何影响产品分布。

得出结论，O₂/NH₃ 混合比、Pt-Rh 合金化程度和吸附物覆盖率之间存在明显联系，这些联系决定了反应产物的分布。

参考文献：

Oleksii Ivashenko et al. How Surface Species Drive Product Distribution during Ammonia Oxidation: An STM and Operando APXPS Study. ACS Catal., 2021.

DOI: 10.1021/acscatal.1c00956

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c00956