Nye ruter til konstruktion af stærke metal-støtte-interaktioner

Understøttede metal-nanopartikelkatalysatorer spiller en vigtig rolle i en række industrielt vigtige reaktioner til brændstofproduktion, finkemisk syntese, fjernelse af forurenende stoffer og solfangst. Metal-NP'erne har imidlertid en tendens til at sintre og/eller udvaskes under barske reaktionsbetingelser, hvilket forårsager katalysatordeaktivering, især for metallerne med lav Tammann-temperatur (f.eks. Au, Cu). Regenereringen af ​​de deaktiverede katalysatorer er en kompleks og kostbar proces; derfor er stabiliseringen af ​​metalarterne mod sintring og udvaskning yderst vigtig.

SMSI er blevet brugt i vid udstrækning til at stabilisere metal-NP'er mod sintring og/eller udvaskning. Ud over den klassiske metode til højtemperaturreduktion er der i de senere år blevet udviklet mange nye ruter til konstruktion af neotype SMSI'er. I betragtning af vigtigheden af ​​SMSI'er i stabiliseringen af ​​den understøttede metal-nanopartikelkatalysator har Prof. Liang Wang og Prof. Feng-Shou Xiao (College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University) opsummeret de forskellige nye strategier til konstruktion af SMSI'er. Deres fordele ved at stabilisere metal-NP'er og modulere geometrisk/elektronisk struktur blev behandlet. Ydermere blev drivkraften bag dannelsen af ​​SMSI'er særligt diskuteret, og de nuværende udfordringer og fremtidige perspektiver for konstruktionen af ​​neotype SMSI'er blev foreslået.

Forfatterne har klassificeret de nye ruter til konstruktion af SMSI'er i fire aspekter, herunder oxidativ stærk meta-support interaktion (O-SMSI), adsorbat-medieret SMSI (A-SMSI), reaktionsinduceret SMSI og vådkemi SMSI (wcSMSI). Disse nye typer SMSI'er har egenskaber, der ligner den klassiske SMSI, men er konceptuelt forskellige på grund af undgåelse af høj temperaturreduktion for at inducere indkapslingen af ​​metalnanopartiklerne. SMSI-dannelsesmekanismerne bag disse neotype SMSI'er er forskellige, hvilket hjælper udviklingen af ​​mere effektive understøttede metalkatalysatorer i fremtiden.

Forfatterne understregede, at fremtidigt arbejde med SMSI-studier muligvis skal fokusere på den fine kontrol af SMSI-strukturen for at øge den katalytiske ydeevne og bruge operando-karakteriseringsteknikkerne til at identificere den dynamiske struktur af katalysatorerne under forskellige atmosfærer for at korrelere struktur-ydeevne-samspillet. Desuden bør mekanismerne bag SMSI-dannelsen undersøges yderligere for at vejlede syntesen af ​​mere effektive understøttede metalkatalysatorer.

Forskningen blev offentliggjort i Science China Chemistry . + Udforsk yderligere

Ny strategi forbedrer stabiliteten af ​​platingruppemetalkatalysatorer