Adv Mater：通过Raman光谱表征纳米金属催化碳沉积过程

纳米技术

2023-11-09

积碳通常是导致催化剂失活的主要原因，碳沉积在催化剂的表面并且阻碍反应的发生。但是，人们对于催化剂的积碳的产生来源和积碳在催化剂的分布情况并不清楚，这影响人们设计具有耐积碳能力的催化剂。

有鉴于此，鲁汶大学Maarten B. J. Roeffaers、Matthias Filez等首次使用纳米针尖增强Raman光谱表征技术，表征金属纳米催化剂表面的积碳分布和变化规律。

主要内容：

（1）

这种具有纳米分辨率的表征技术弥补了常用表征技术在整体表征过程中导致的平均作用，揭示了积碳分布的特征和规律。研究发现积碳的分布包括纳米石墨、畸变或聚合的焦炭，这种变化在单个纳米区间内同样存在。

（2）

研究发现积碳的分布并不规律，其中存在容易发生积碳的“热点”区域，在这些“热点”区域容易形成结构不规则的焦炭。生成不规则焦炭后，形成积碳的位置转移到基底，并且积碳通过较长距离的传输到SiO₂表面并形成石墨。这些表征结果有助于设计不容易生成积碳的金属表面结构，从而有助于发展具有更高稳定性的催化剂。

参考文献

Matthias Filez, Peter Walke, Hai Le-The, Shuichi Toyouchi, Wannes Peeters, Patrick Tomkins, Jan C. T. Eijkel, Steven De Feyter, Christophe Detavernier, Dirk E. De Vos, Hiroshi Uji-I, Maarten B. J. Roeffaers, Nanoscale Chemical Diversity of Coke Deposits on Nano-Printed Metal Catalysts Visualized by Tip-Enhanced Raman Spectroscopy, Adv Mater 2023

DOI: 10.1002/adma.202305984

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202305984