ACS Catal.: 纳米花状水滑石金属氧化物负载Ag催化剂用于催化碳烟燃烧

雨辰

2019-09-22

柴油发动机的排放尾气中含有大量的碳烟颗粒，需将其捕捉收集并在催化剂作用下氧化分解，以避免对人类健康和环境造成危害。Ag金属催化剂对碳烟颗粒具有较好的催化活性，有望被广泛用于碳烟催化燃烧，然而，目前其催化作用机理仍不清楚，催化活性有待进一步提升。水滑石属于阴离子型层状化合物，具有层状结构和高比表面积的特点，经高温焙烧后，层间水分子和阴离子脱除，形成水滑石基复合金属氧化物，可被用作载体或催化剂。近日，天津大学的李新刚团队首先通过水热法制备了纳米花状水滑石CoAlO（Co-LDH-H），然后通过煅烧工艺和浸渍还原工艺制备得到纳米花状水滑石衍生金属氧化物CoAlO（Co-LDO-H）负载Ag纳米颗粒催化剂（Ag/Co-LDO-H）。纳米花结构有效提高了催化剂与碳烟之间的接触效率，而高度分散的Ag纳米颗粒受载体的影响，电子结构的变化增强了其本征催化氧化活性，两者的协同效应共同赋予了Ag/Co-LDO-H催化剂优异的催化碳烟燃烧性能。另外，作者通过氧同位素测试发现，Ag纳米颗粒上的氧活性物种可以直接氧化碳烟。该工作对制备其他高催化活性的复合催化剂以及研究催化反应机理具有重要的借鉴意义。

Wei Ren, Tong Ding, Yuexi Yang, Lingli Xing, Qingpeng Cheng, Dongyue Zhao, Zhaoliang Zhang, Qian Li, Jing Zhang, Lirong Zheng, Zheng Jiang, and Xingang Li^*. Identifying Oxygen Activation/Oxidation Sites for Efficient Soot Combustion over Silver Catalysts Interacted with Nanoflower-Like Hydrotalcite-Derived CoAlO Metal Oxides. ACS Catal., 2019.

DOI：10.1021/acscatal.9b01897

https://doi.org/10.1021/acscatal.9b01897