ACS Catal：PtSn合金催化剂中的Sn原子移动

纳米技术

2021-03-26

双金属纳米粒子催化剂由于结构在较大空间内可调控受到了广泛关注，但是这种双金属纳米粒子催化剂的结构演变和特定条件之间的关系仍未得到较好的理解，有鉴于此，天津大学巩金龙等报道了Pt-Sn双金属纳米粒子催化剂在催化脱氢反应过程中的结构演变过程，具体发现Pt-Sn合金界面恢复过程中Sn分离现象。通过酸刻蚀处理-还原处理，消除界面上的Sn原子，随后考察发现合金催化剂中核结构中的Sn原子向界面移动，重新恢复界面Pt-Sn合金结构。

本文要点：

（1）

发现通过酸刻蚀处理过程，界面上的Sn原子发生选择性的消除，生成界面上Pt富集的核结构保持为Pt₃Sn合金状态的复合催化剂。随后通过还原处理，发现核结构中的Sn原子扩散至界面上从而界面重新形成Pt₃Sn合金状态，通过TEM、原位XPS、DFT计算多种方法结合，揭示了这种原子移动过程的反应机理。

（2）

通过丙烷脱氢反应催化测试，发现通过Sn原子运动效应，Pt₃Sn合金的界面结构恢复，催化活性恢复。在5次循环酸刻蚀-还原处理后，催化反应中仍能够保持92 %的丙烯选择性。这种原子作用过程为设计高性能催化剂提供经验。

参考文献

Jieli Wang, Xin Chang, Sai Chen, Guodong Sun, Xiaohong Zhou, Evgeny Vovk, Yong Yang, Wanyu Deng, Zhi-Jian Zhao, Rentao Mu, Chunlei Pei, and Jinlong Gong*, On the Role of Sn Segregation of Pt-Sn Catalysts for Propane Dehydrogenation, ACS Catal. 2021, 11, 4401–4410

DOI: 10.1021/acscatal.1c00639

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00639