Science同期2篇:CO氧化活性位点的确定!
Jeff
确认非均相催化剂的活性位点,有助于在原子尺度理解催化机理,从而指导设计出具有更高性能的催化剂。然而,一直以来,都没有直接的证据能够证明活性位点的确切所在!即便是一些方法学能够计算出怎样获得最高的催化活性,也无法明确指导科学家设计出新型的高效催化剂。
有鉴于此,Science同期发表2篇研究论文,深入探讨了如何确定非均相催化剂中CO氧化的活性位点的问题。
第一篇论文是由法国Federico Calle-Vallejo课题组发表的“Finding optimal surface sites on heterogeneous catalysts by counting nearest neighbors”。
Federico等人引入一种配位-活性图(coordination-activity plots),通过理论计算推测出CO氧化反应中Pt催化剂上的最佳活性位点,并提出了3种方法来提高燃料电池中氧化反应的催化性能。


第二篇论文是由美国西北大学Peter C. Stair课题组发表的“Identification of active sites in CO oxidation and water-gas shift over supported Pt catalysts”。
Ding等人利用红外光谱作为一种直接的证据,证明了水煤气转换反应中,CO分子吸附在两种位点:1)单独的Pt原子上;2)沸石或氧化物载体上的Pt纳米颗粒上。
TPD实验表明,当CO吸附在Pt纳米颗粒上时,其反应温度比吸附在单独的Pt原子上要低得多!并得到以下结论:水煤气转化反应中,Pt纳米颗粒是唯一的CO氧化活性位点,而单独的Pt原子只是一个旁观者,并未起到催化作用,这可能是由于单独的Pt原子和CO结合作用太强的缘故。


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