Angew:氧plasma处理CeO2担载抗烧结单原子Pt
纳米技术 纳米 2022-03-04

氧化物基底上的原子分散贵金属目前在催化领域得到广泛关注,但是通常此类催化剂的制备需要经验性的条件筛选,而且催化剂的热稳定性和环境稳定性不足。

有鉴于此,弗里茨哈伯研究所Shamil Shaikhutdinov、西班牙加泰罗尼亚化学研究所(ICIQ) Núria López报道通过plasma处理CeO2的表面,能够修饰单原子Pt,得到的Pt催化剂在CO氧化反应中具有抗烧结优势。

本文要点:

(1)

在CeO2 (111)薄膜进行O2 plasma处理,随后能够稳定Pt2+单原子位点,这种形成的单原子在CO氧化反应中表现了抗烧结性能。

通过实验和理论结合实现了结构明确的CeO2薄膜,发现通过O2 plasma处理实现了纳米结构化的表面,在界面上形成过氧化物(O22-),能够与单个Pt2+形成较强的成键作用。这种Plasma处理同样能够用于粉末Pt/CeO2样品的制备。

(2)

作者认为这种结构稳定单原子位点的原因:(i) 在CeO2表面形成纳米尺度的粗糙结构;(ii) 形成过氧化物,促进与Pt的相互作用,最终能够形成单原子Pt位点,能够提高Pt单原子位点的浓度。

这种表面纳米重构和表面活性氧物种富集作用为设计新型单原子催化剂提供机会。Plasma处理能够用于其他金属/氧化物催化剂体系,用于高密度催化活性位点的单原子稳定催化剂。

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参考文献

Shamil Shaikhutdinov, Weiming Wan, Julian Geiger, Nikolay Berdunov, Mauricio Lopez Luna, See Wee Chee, Nathan Daelman, Núria López, Beatriz Roldan Cuenya, Highly Stable and Reactive Platinum Single Atoms on Oxygen Plasma-Functionalized CeO2 Surfaces: Nanostructuring and Peroxo Effects, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202112640

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202112640


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