金属纳米催化剂的高温烧结及其抑制机理

发布时间：2024-05-06 21:50

　　金属催化剂(纳米原子簇及纳米粒子)高温烧结是导致催化剂失活的主要原因,抑制催化剂烧结是多相催化领域的重大挑战.金属纳米粒子的高温烧结主要以两种形式进行:纳米粒子迁移和原子迁移(奥斯瓦尔德熟化,Ostwald ripening).通过合理的设计金属纳米粒子组分及调节其与载体的相互作用,可以有效地减缓甚至抑制烧结的发生.本文简要阐述了金属催化剂烧结的机理,讨论了近年来在提高金属催化剂热稳定性,进而提高催化剂抗烧结能力方面取得的进展.

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【部分图文】：

文献中报道的催化剂烧结机理主要有两种：纳米粒子表面迁移（图1(a））和纳米粒子中原子的表面/气相迁移（奥斯瓦尔德熟化（Ostwaldripening），图1(b))[25-27]．纳米粒子迁移是高温下两个或两个以上的金属纳米粒子通过类似布朗运动的方式在载体表面扩散、碰撞及聚合成....

图4Pt纳米粒子烧结示意图（a),800℃流动空气中处理10h的Pt/CeO2纳米棒高角度环形暗场像-扫描透射电子显微镜（HAADFAC-STEM）图（b）和CO氧化反应循环3次后Pt/CeO2的HAADFAC-STEM图（c)[45]将熔点高的金属直接加入到熔点低的金属纳米粒....

金属纳米粒子与氧化物载体之间的晶格匹配有益于稳定金属纳米粒子．例如，在高温、氧化性条件下，负载在γ-Al2O3上的Pt纳米粒子极易发生烧结，而负载在MgAl2O4上的Pt纳米粒子经过长时间的高温焙烧后仍能保持较高的分散度（图3(a））．高分辨率的透射电子显微镜（HRTEM）研究表....

将熔点高的金属直接加入到熔点低的金属纳米粒子催化剂中，也可以提高催化剂的热稳定性．例如，当Pt纳米粒子中加入Rh金属形成合金时，其热稳定性显著提高．Veser等[48]以铝酸钡（BHA）负载的Pt纳米粒子作为一个模型系统研究了这种合金效应．他们发现：对于PtRh合金纳米颗粒（n(....

本文编号：3966391