Forskning afslører gas-fase migrationsrute til dannelse af stærk metal-støtte interaktionstilstand
Strong metal-support interaction (SMSI) er et af de vigtigste begreber i heterogen katalyse. Udløst af forbehandlings- eller reaktionsprocesser kan de understøttede metalnanopartikler være delvist eller fuldstændigt indkapslet af understøtningsafledte overlag, som påvirker den katalytiske ydeevne af understøttede metalkatalysatorer. Imidlertid er dannelsesmekanismen for SMSI-tilstanden stadig uklar.
For nylig foreslog et forskerhold ledet af prof. Fu Qiang fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) en gasfase migrationsrute til dannelsen af SMSI. Dette arbejde blev udgivet i Angewandte Chemie International Edition .
Indtil videre er der foreslået to diffusionsveje for de understøtningsafledte arter på metaloverfladen, herunder grænsefladelegering og overflademigrering.
I dette arbejde placerede forskerne ZnO-partikler og Cu/Al2 O3 pulvere i en mikroreaktor i en dual-bed-tilstand (ZnO||Cu/Al2 O3 ). Ved at udnytte gasfase migration af Zn-arter i CO2 /H2 atmosfære (0,5 % CO2 /H2 , 450°C), fandt de ud af, at en selvbegrænset tynd ZnOx overlag voksede på overfladen af Cu nanopartikler (Cu@ZnOx ) i Cu/Al2 O3 katalysator uden overdreven aflejring og aggregering af ZnOx arter. Således opnåede de et optimalt antal ZnOx -Cu-grænsefladesteder, som forbedrede methanolsynteseaktiviteten.
Desuden påviste forskerne, at dannelsen af den selvbegrænsede Cu@ZnOx indkapslingsstrukturen skyldtes fordampningen af Zn-atomer fra ZnO-partiklerne, migration til Cu/Al2 O3 katalysator og yderligere aflejring på Cu-overfladen for at danne ZnOx overlag under den synergistiske effekt af at reducere H2 og oxiderende CO2 komponenter ved behandlingstemperaturen.
"Vores arbejde belyser den højtemperatur redox atmosfære-inducerede gasfase migrationsvej til dannelsen af indkapslingsstrukturen eller den klassiske SMSI tilstand," sagde prof. Fu.
Flere oplysninger: Tongyuan Song et al., Enhanced Methanol Synthesis over Self-Limited ZnOx Overlayers on Cu-nanopartikler dannet via Gas-Phase Migration Route, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202316888
Journaloplysninger: Angewandte Chemie International Edition
Leveret af Chinese Academy of Sciences
Varme artikler
-
Modifikation og nedbrydning af Ni-rige katodebaserede Li-ion-batterierKredit:Shutterstock Der er opnået enighed om behovet for at erstatte fossilt brændstof med vedvarende energikilder, og størstedelen af verdens lande forpligter sig til at realisere CO2-neutralite -
En brintsensor, der fungerer ved stuetemperaturKredit:Delft University of Technology Forskere ved TU Delft har udviklet en meget følsom og alsidig brintsensor, der fungerer ved stuetemperatur. Sensoren er lavet af et tyndt lag af et materiale -
Lægemiddel mod superbakterier fundet i kråbærEt urinkateter belagt med antimikrobielle peptider forhindrer alvorlige urinvejsinfektioner. Docent Anna Maria Pirttilä og CEO Mysore Tejesvi fra Chain Antimicrobials Oy er personerne bag peptidinnova -
Opdagelse fører til ny lagring af fløde og kyllingefoderKredit:Leiden University Hvad har en ny anti-aging ingrediens til kosmetik og en ny type kyllingefoder tilfælles? De blev begge fremstillet ved hjælp af et nyt opløsningsmiddel udviklet af Leiden
- Sedimentære, kære Johnson:Kigger NASA på de forkerte sten for at finde spor til livet på Mars?
- Første offentlige data frigivelse af Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program
- Sætning forklarer, hvorfor mængder som varme og effekt kan svinge i det mikroskopiske system
- Pålidelig metode til at detektere udenjordisk liv bruges på Jorden for første gang
- Undersøgelse af de synergistiske roller af platinnanopartikler og natriumioner i beta-zeolitter
- Overvågning af CO2 -lækagesteder på havbunden