ACS Catal:构建Pd/In2O3用于CO2加氢
纳米技术 纳米 2021-12-27

通过可再生能源驱动CO2与H2氢化反应制备甲醇是解决碳中和问题的一种合理方法。Pd/In2O3催化剂目前由于优异的催化反应活性和甲醇选择性,受到广泛的关注,但是这种催化剂由于在催化反应过程中容易过度还原生成In-Pd双金属,导致催化剂的快速失活。

有鉴于此,华侨大学詹国武、厦门大学黄加乐等报道通过TCPP(Pd)@MIL-68(In)前驱材料研究了Pd/In2O3催化剂的还原过程。通过Pd金属卟啉(TcPP(Pd))作为合成MIL-68(In)材料的capping agent,同时能够用于传输Pd2+。因此,在煅烧和还原过程中更容易在In2O3-x界面上形成分散性较好的Pd0,因此能够抑制生成In-Pd双金属

本文要点:

(1)

在较低的Pd担载量(0.53 wt %)时,催化剂在295 ℃,3.0 MPa,19200 mL gCat-1 h-1气流中进行50 h催化反应,CO2的转化率达到8 %,甲醇的选择性达到81 %。

通过PdCl2修饰在MIL-68(In)中生成的对照催化剂表现较低的催化活性和较低的稳定性,因为对照催化剂容易生成In-Pd双金属晶相的InPd/In2O3-x表面结构。此外,作者发现In2O3的还原程度与催化反应活性之间存在一定的规律,通过催化表征结果与DFT计算结合进行验证。

(2)

通过XPS表征结果发现,界面In/O原子的比例能够说明金属-基底之间的相互作用和界面上的氧空穴位点浓度,这种变化对催化反应活性密切相关。

DFT计算结果显示,Pd/In2O3催化剂对生成CH3OH具有较高的热催化选择性。本文研究结果为合成Pd/In2O3催化剂提供了一种替代性方法,给出了催化剂的失活机理。

image.png

image.png

参考文献

Zhongjie Cai, Meng Huang, Jiajun Dai, Guowu Zhan,* Fu-li Sun, Gui-Lin Zhuang, Yiying Wang, Pan Tian, Bin Chen, Shafqat Ullah, Jiale Huang,* and Qingbiao Li, Fabrication of Pd/In2O3 Nanocatalysts Derived from MIL-68(In) Loaded with Molecular Metalloporphyrin (TCPP(Pd)) Toward CO2 Hydrogenation to Methanol, ACS Catal. 2022, 12, 709-723

DOI: 10.1021/acscatal.1c03630

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c03630


加载更多
1675

版权声明:

1) 本文仅代表原作者观点,不代表本平台立场,请批判性阅读! 2) 本文内容若存在版权问题,请联系我们及时处理。 3) 除特别说明,本文版权归纳米人工作室所有,翻版必究!
纳米技术

介绍材料新发展和新技术

发布文章:7563篇 阅读次数:9398773
纳米人
你好测试
copryright 2016 纳米人 闽ICP备16031428号-1

关注公众号