厦门大学提出“气相自组装”法制备高热/水热稳定的单原子催化剂

标题:厦门大学提出“气相自组装”法制备高热/水热稳定单原子催化剂。

近日，【/s2/】厦门大学化学化工学院熊海峰教授课题组在制备高温稳定单原子催化剂【/s2/】方面取得新进展，相关成果发表在【/S2/】Chem【/S2/】( DOI:10.1016/j . chempr . 2021 . 11 . 002)上，标题为“/S2/】气相自组装用于基因评级热稳定单原子催化剂”。

单原子催化剂因其100%的原子利用率和优异的催化性能而受到广泛关注。但在实际反应过程中，单个原子并不稳定，在较低的反应温度下往往会发生明显的团聚。以前的研究发现，铂单坑可以通过使用载体如氧化铈和Fe2O3在高温下被捕获。但是高温煅烧后，这种可还原载体的比表面积会严重下降(比表面积:

在这项研究工作中，课题组提出了一种在高比表面积载体上合成热稳定单分子的新方法——气相自组装法，该方法可以稳定与金属相互作用较弱的MgAl2O4(比表面积:~100m2/g)载体上的Pt单分子。通过在镁铝氧载体中引入钾元素，并在高温(800 ℃)空气体中焙烧，将铂纳米粒子重新分散到铂纳米粒子中。与铂/镁铝氧烷纳米催化剂和铂/氧化铈单原子催化剂相比，铂/钾/镁铝氧烷单原子催化剂在甲烷氧化中表现出更好的热/水热稳定性和催化活性。在这项工作中，研究小组开发了一种“气相自组装”合成方法来制备高比表面积的Pt单原子催化剂，并讨论了这种方法对其他碱金属(Li+、Na+和Cs+)、贵金属(Ru、Ir和Au)和其他载体(SiO2、Al2O3、Coal2O4)的影响。为在金属-载体相互作用弱的载体上制备具有热稳定性和耐水性的单原子催化剂提供了新思路。这种“气相自组装”机制可用于合成适合高温反应的原子分散催化剂。

化学工程学院熊海峰教授、福州大学林森教授、美国华盛顿州立大学王勇教授、阿巴亚·达蒂耶教授为本文共同作者。化学工程学院博士生李、博士后杜聪聪、福州大学博士生为本文的共同第一作者该研究得到国家自然科学基金(22121001，22072118)等项目的资助。

来源:厦门大学

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