Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Forskere afslører grænsefladeindeslutning på åbent rum af oxid-oxid-katalysatorer

Indeslutningsinducerede indiumoxidnanolag dannet på TiO2 for forbedret CO2 hydrogeneringsreaktion. Kredit:Wang Jianyang

Indesluttet katalyse er blevet betragtet som en vigtig strategi til at modulere kemiske reaktioner og forbedre den katalytiske ydeevne. Tidligere undersøgelser har vist, at anvendelsen af ​​indeslutningseffekten i katalyse er i lukket nanorum. Om et åbent rum også har denne effekt er dog stadig uklart.



For nylig afslørede en forskergruppe ledet af prof. Bao Xinhe og prof. Fu Qiang fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) grænsefladeindeslutningseffekten på åbent rum i en In2 O3 -TiO2 katalysator under en omvendt vandgasskifte-reaktion (RWGS). Undersøgelsen er offentliggjort i Journal of the American Chemical Society .

Forskerne blandede fysisk ind2 O3 og TiO2 for at opnå en In2 O3 -TiO2 katalysator for RWGS-reaktionen. De bekræftede, at den åbne overflade af TiO2 kunne skabe et begrænset miljø for In2 O3 , som drev den spontane transformation af fri In2 O3 nanopartikler i In oxid nanolag (InOx ) dækker på TiO2 overflade under RWGS.

Derudover fandt forskerne, at den dannede InOx nanolag var lette at skabe i ledige overflader med ilt, men var imod overreduktion til metallisk In i H2 -rige atmosfærer, hvilket resulterer i øget aktivitet og stabilitet sammenlignet med den rene In2 O3 katalysator. De identificerede, at dannelsen af ​​grænseflade In-O-Ti-binding drev In2 O3 dispersion og stabiliserede det metastabile InOx-lag.

Derfor påviste forskerne, at InOx overlag med forskellig kemi fra deres frie modstykker kunne være indespærret på forskellige oxidoverflader, hvilket viser den vigtige indeslutningseffekt ved oxid-oxid-grænseflader.

"Grænsefladeindeslutningseffekten spiller en vigtig rolle i mange oxid-oxid-katalysatorer, som kan bruges til at forbedre den katalytiske ydeevne," sagde prof. Fu.

Flere oplysninger: Jianyang Wang et al., Indeslutnings-inducerede indiumoxidnanolag dannet på oxidstøtte til forbedret CO2-hydrogeneringsreaktion, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI:10.1021/jacs.3c13355

Journaloplysninger: Tidsskrift for American Chemical Society

Leveret af Chinese Academy of Sciences




Varme artikler