综合新闻 News
联系我们
  • 客服服务电话:021-64321087
  • 商业服务电话:13918059423
  • 技术服务电话:13918059423
  • 联系人:崔老师 
  • 服务邮箱:shxtb@163.com
  • 地址:上海市徐汇区桂林路100号8号楼107室

用于抑制二氧化铈表面金属纳米颗粒烧结的双重稳定策略

日期: 2025-12-31
浏览次数: 562

来源:X-MOL

氧化物负载贵金属纳米颗粒是一类典型的多相催化剂结构,其中Pt/CeO2体系因同时具备Pt高活性与CeO2卓越的储放氧性能,广泛应用于汽车尾气净化三元催化(TWC)、水煤气变换(WGS)等多类氧化/还原反应。为了获得更高活性并降低贵金属用量,实际催化剂往往倾向于使用尺寸更小、分散度更高的金属纳米颗粒,然而却面临因纳米颗粒高表面能、在高温或还原性工况下容易发生团聚烧结而失活的问题。已有前期研究表明,在TWC等高温 (> 500 ℃) 应用中,负载金属团聚失活主要由颗粒迁移并合(PMC)机制主导,因此深入理解并有效调控金属颗粒在CeO2表面上的迁移行为是提升Pt/CeO2稳定性的关键。诸多研究聚焦通过改变金属-载体相互作用(MSI)来提升负载金属热稳定性,并获得了符合Sabatier原则“既不太强也不太弱”MSI最有利于提高催化剂稳定性的认识,然而原理明确的稳定性增强机制和便捷可行的调控策略仍十分匮乏。

本研究通过大规模基于量化计算的AIMD模拟、迁移路径搜索、电子结构分析,确立了苛刻工况下负载Pt团簇的热力学稳定几何结构及特征,并揭示其在CeO2表面最优的O-path整体迁移路径,理论研究发现Pt/CeO2进行Ge掺杂呈现出“近强/远弱”的差异化MSI调变趋势,并揭示其本质源于Ge4+ + 2Ce3+→ Ge2+ + 2Ce4+还原过程;进一步结合负载Pt团簇迁移动态过程分析,提出通过理性控制Ge掺杂浓度阈值、巧妙构筑“深挖阱+高筑墙”双重稳定迁移能量来显著提高负载金属团簇稳定性的调控策略,并得到STEM、CO-DRIFTS、原位XPS等多方位实验验证,从理论和实验上充分证实了适量Ge掺杂显著增强金属颗粒在苛刻条件下(800 °C H2气氛)的抗烧结热稳定性。



Hot News / 相关推荐
  • 2026 - 06 - 04
    点击次数: 16
    来源:X-MOL直接甲醇燃料电池(DMFC)技术的持续发展对高性能、高耐久性贵金属基电催化剂的研发提出了日益严苛的要求。本文通过溶剂热共组装策略,合理设计并合成了由二氧化铈纳米棒与石墨烯构成的三维(3D)交联纳米结构复合催化剂(CeO2 NRs-G)。超细铂纳米颗粒被均匀锚定于该分级多孔骨架上,形成Pt/CeO2 NRs-G催化剂。该3D纳米结构兼具石墨烯的高导电性与多孔网络结构,可有效促进物质与...
  • 2026 - 06 - 03
    点击次数: 38
    来源:X-MOL相较于其他铜掺杂纳米氧化铈材料,于近室温条件下制备的8% Cu–纳米氧化铈在水煤气变换(WGS)反应中展现出优异的催化性能,但其原因十年来一直不甚明确[Si, R. 等,Catal. Today 2012, 180(1), 68–80.]。为探究该现象,我们对采用相同共沉淀法制备的、含铜量为0–16%的纳米氧化铈晶粒进行了电导率测试,并结合对分布函数(PDF)分析获得的结构信息开展...
  • 2026 - 06 - 03
    点击次数: 39
    来源:X-MOL绿色光催化氧化材料作为环境和化学工程可持续发展的环保策略,吸引了广泛的研究关注。在这项工作中,在温和条件下,以溶温合成了一种新型二维铈基金属有机框架(Ce-MnTCPP)。该框架由锰卟啉配体 MnTCPP 构建,这是一种锰卟啉配体,由 Mn 2+ 离子与四氢喧啶卟啉(TCPP)及铀离子配位形成,已被证明是选择性氧化四氢喹啉的高效光催化剂。在 395 纳米 LED 照射下,其催化性能...
  • 2026 - 06 - 02
    点击次数: 59
    来源:X-MOL为寻找高效的二氧化碳还原光催化剂,稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而受到广泛关注,可显著增强光吸收能力和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了二维超薄铒(Er)掺杂BiOCl纳米片。Er掺杂不仅抑制了光生载流子的复合,还进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。Er掺杂与前期可见光辐照诱导的光催化记忆效应之间的协同作用,大幅调控了BiOCl纳米片内部的电子态。实...
  • Copyright ©Copyright 2018  2020 上海市稀土协会 All Rights Reserved 沪ICP备2020034223号-1  沪公网安备 31010402010140号
    主办单位:上海市稀土协会 指导单位:上海市稀土材料开发应用办公室 承办单位:上海稀土产业促进中心 
    犀牛云提供企业云服务