包信和院士JACS：TiO2表面InOx纳米层催化CO2加氢

纳米技术

2024-02-21

人们发现封闭的纳米空间能够形成显著的限域效应，但是并不清楚开放的纳米空间是否能够形成这种现象。有鉴于此，中国科学院大连化物所包信和院士、傅强研究员等在开放的TiO₂表面形成In₂O₃的限域环境，形成的限域环境能够导致在CO₂加氢催化反应过程中，TiO₂纳米粒子接触的In₂O₃纳米粒子自发转化，在TiO₂表面形成InO_x纳米覆盖层。这种InO_x纳米覆盖层与In₂O₃纳米粒子的催化活性不同，在CO₂加氢催化反应中表现优异的性能和稳定性。

本文要点

（1）

InO_x纳米覆盖层容易在催化反应中形成氧缺陷位点，而且能够避免在H₂气氛还原生成In金属，因此这种InO_x纳米覆盖层比In₂O₃表现更好的催化活性和稳定性。

（2）

研究发现In-O-Ti界面化学键是驱动In₂O₃发生分散并且有助于保持InO_x层状结构稳定。而且这种InO_x覆盖层能够限域修饰在多种氧化物的表面，从而说明氧化物/氧化物界面上的限域作用的重要性。

参考文献

Jianyang Wang, Rongtan Li, Guanghui Zhang, Cui Dong, Yamei Fan, Shuangli Yang, Mingshu Chen, Xinwen Guo, Rentao Mu, Yanxiao Ning, Mingrun Li, Qiang Fu*, and Xinhe Bao*, Confinement-Induced Indium Oxide Nanolayers Formed on Oxide Support for Enhanced CO₂ Hydrogenation Reaction, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c13355

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c13355