ACS Catal: PtNi催化剂CO氧化演变原位表征

纳米技术

2020-08-20

Pt基双金属催化剂的界面原子能够在不同吸附环境中发生重排反应，并对催化反应活性发生显著影响。从分子级别理解这种催化过程中界面中间体结构对开发高催化活性的双金属催化剂是非常基础的。有鉴于此，韩国科学技术院(KAIST) Jeong Young Park等报道了Pt₃Ni催化剂表面的Pt-NiO_1-x中间体结构的协同催化作用。并且通过实时在温和压力氛围中环境TEM电镜观测，展现了氧驱动的NiO簇合物生成过程、界面Pt-Ni_1-x物种生成。

本文要点：

（1）

通过Langmuir-Blodgett方法技术在SiO₂基底上构建二维单层Pt，Pt₃Ni，PtNi₃，Ni。其中Pt₃Ni具有最高的CO催化氧化活性。非原位XPS/扫描TEM方法对Pt₃Ni催化剂的化学组成进行表征，并研究其在氧气中处理中Ni化学环境变化情况，并且发现NiO，Ni₂O₃的信号，因此将Ni的成分分为金属Ni和NiO_x（NiO，Ni₂O₃，satellite）。

（2）

作者通过近常压XPS（operando NAP-XPS）、DRIFTS方法测试，并在催化反应中发现Pt-Ni_1-x界面结构和CO催化氧化反应机理之间关系，结果显示氧化物-金属界面中间体结构产生了更高的催化活性，该增强作用由于强金属-基底相互作用（SMSI）。CO分子会选择性吸附在Pt-NiO_1-x界面上的Pt原子上。

参考文献

Taek-Seung Kim, Jeongjin Kim, Hee Chan Song, Daeho Kim, Beomgyun Jeong, Jouhahn Lee, Jae Won Shin, Ryong Ryoo, and Jeong Young Park*

Catalytic synergy on PtNi bimetal catalysts driven by interfacial intermediate structure, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c02467

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02467