金属和金属氧化物之间的协同作用可以有效地改善多相催化过程。

近日，天津大学巩金龙教授为了确定Pt和Ga₂O₃对H₂共进料的丙烷脱氢（PDH）的协同作用，研究了不同Pt负载量改性的Ga₂O₃催化剂。

文章要点

1）研究人员利用高角环形暗场扫描电子显微镜（AC-HAADF-STEM）、准原位X射线光电子能谱（准原位XPS）、D2程序升温表面反应（D2-TPSR）和原位漫反射红外傅里叶变换光谱（原位DRIFTS）等测试手段，研究了Pt-Ga₂O₃的表面结构和镓氢化物/氢氧化物物种。此外，还讨论了Pt的内在作用及其对镓氧化物的影响。在Pt修饰的氧化镓催化剂上，镓氢化物（Ga^δ+-H）是Pt-Ga₂O₃实现协同作用的关键物种。

2）实验结果表明，含0.03 wt%Pt的Pt-GaO_x催化剂用于PDH的相对丙烯生成率超过各组分贡献之和的25%。

原位条件下的表面物种分析可以建立催化活性与表面物种之间的关系，为探索金属氧化物催化剂的催化机理提供了一条很有前途的途径。

参考文献

Tingting Zhang, et al, Synergistic Mechanism of Platinum-GaO_x Catalysts for Propane Dehydrogenation, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202201453

https://doi.org/10.1002/anie.202201453