作者:刘万生 唐海莲 乔波涛 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/10/17 17:44:07
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中科院大连化物所金属载体强相互作用研究获进展

 

 
近日,中科院大连化物所航天催化与新材料研究中心乔波涛研究员和张涛院士团队与穆斯堡尔谱技术研究组王军虎研究员团队合作,在金属载体强相互作用研究方面取得新进展:首次发现金纳米颗粒与二氧化钛之间的金属载体强相互作用并阐释了其形成原因。研究成果在美国科学进展Science Advances上发表。
 
早在七十年代末研究人员发现二氧化钛等可还原性载体负载的Pt族金属在高温还原后会失去对小分子(CO,H2)的吸附性能,并将该现象命名为金属载体强相互作用(Strong Metal-Support Interaction, SMSI)。SMSI能够改变金属纳米粒子的形貌和电子性质,因此可以改变反应活性与选择性,对催化剂的催化性能具有重要影响。同时,SMSI通常伴随着载体对金属颗粒的包埋,因而能够有效稳定金属粒子,有助于制备稳定型金属催化剂。
 
SMSI自发现以来其体系不断扩展,但都集中在Pt族金属体系。表面化学研究发现二氧化钛负载金纳米颗粒不能形成SMSI,因此长期以来研究人员一直认为IB金属不能与载体形成SMSI。大连化物所科研团队首次发现金纳米颗粒与二氧化钛之间的经典SMSI,打破了IB金属不能形成经典SMSI这一传统认知,填补了经典SMSI的研究空白。研究发现该SMSI效应具有普适性,不仅可以扩展到其它金属氧化物(例如Fe3O4和CeO2)担载的金催化剂体系,并且可以扩展到TiO2担载的其它IB族金属(例如Cu和Ag)体系。深入研究揭示金属促进的TiO2的高温还原对于经典SMSI的形成至关重要。鉴于IB族金属通常热稳定性较差,IB族金属经典SMSI的发现提供了一条通过利用/调变经典SMSI获得稳定型负载IB族金属催化剂的新方法,对于制备稳定型IB族金属催化剂具有十分重要的意义。
 

 

 
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