金属纳米粒子再分散法测定二氧化铈稳定的单原子的位点数

Aisulu Aitbekova Cody J. Wrasman Andrew R. Riscoe Larissa Y. Kunz Matteo Cargnello

引用本文: Aisulu Aitbekova,  Cody J. Wrasman,  Andrew R. Riscoe,  Larissa Y. Kunz,  Matteo Cargnello. 金属纳米粒子再分散法测定二氧化铈稳定的单原子的位点数[J]. 催化学报, 2020, 41(6): 998-1005. doi: S1872-2067(19)63504-7 shu
Citation:  Aisulu Aitbekova,  Cody J. Wrasman,  Andrew R. Riscoe,  Larissa Y. Kunz,  Matteo Cargnello. Determining number of sites on ceria stabilizing single atoms via metal nanoparticle redispersion[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2020, 41(6): 998-1005. doi: S1872-2067(19)63504-7 shu

金属纳米粒子再分散法测定二氧化铈稳定的单原子的位点数

摘要: 单原子催化剂由于能最大限度地利用贵金属以及其独特的催化性能而引起了人们的兴趣.基于其表面原子性质,CeO2是稳定单金属原子最常用的载体之一.一旦金属含量超过其负载的载体容量,就会形成金属纳米粒子,因而许多单原子催化剂的金属含量受限.目前,还没有直接的测量方法来确定载体稳定单个原子的容量.本文开发了一种基于纳米颗粒的技术,即通过将Ru纳米颗粒重新分散成单个原子,并利用Ru单原子和纳米颗粒在CO2加氢反应中的不同催化性能,从而确定该容量.该方法避免了湿浸初期反离子对金属负载的影响,最终可应用于多种不同的金属.结果表明,该技术可跟踪氧空位浓度和表面氧含量的变化趋势,有望成为一种定量测定载体单原子稳定容量的新方法.

English

    1. [1] J. Jones, H. Xiong, A. T. DeLaRiva, E. J. Peterson, H. Pham, S. R. Challa, G. Qi, S. Oh, M. H. Wiebenga, X. I. Pereira Hernandez, Y. Wang, A. K. Datye, Science, 2016, 353, 150-154.

    2. [2] L. DeRita, S. Dai, K. Lopez-Zepeda, N. Pham, G. W. Graham, X. Pan, P. Christopher, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 14150-14165.

    3. [3] Y. Lu, J. Wang, L. Yu, L. Kovarik, X. Zhang, A. S. Hoffman, A. Gallo, S. R. Bare, D. Sokaras, T. Kroll, V. Dagle, H. Xin, A. M. Karim, Nat. Catal., 2019, 2, 149-156.

    4. [4] C. Gao, Z. Qi, B. Hong, M. Wang, J. Bao, F. Zhang, J. Ding, X. Zhu, S. Sun, Langmuir, 2015, 31, 1730-1736.

    5. [5] P. Xin, J. Li, Y. Xiong, X. Wu, J. Dong, W. Chen, Y. Wang, L. Gu, J. Luo, H. Rong, C. Chen, Q. Peng, D. Wang, Y. Li, Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 4642-4646.

    6. [6] J. H. Kwak, L. Kovarik, J. Szanyi, ACS Catal., 2013, 3, 2094-2100.

    7. [7] J. H. Kwak, L. Kovarik, J. Szanyi, ACS Catal., 2013, 3, 2449-2455.

    8. [8] D. Kunwar, S. Zhou, A. DeLaRiva, E. J. Peterson, H. Xiong, X. I. Pereira-Hernández, S. C. Purdy, R. ter Veen, H. H. Brongersma, J. T. Miller, H. Hashiguchi, L. Kovarik, S. Lin, H. Guo, Y. Wang, A. K. Datye, ACS Catal., 2019, 9, 3978-3990.

    9. [9] J. A. Farmer, C. T. Campbell, Science, 2010, 329, 933-936.

    10. [10] A. Bruix, Y. Lykhach, I. Matolínová, A. Neitzel, T. Skála, N. Tsud, M. Vorokhta, V. Stetsovych, K. Ševčíková, J. Mysliveček, R. Fiala, M. Václavu, K. C. Prince, S. Bruyère, V. Potin, F. Illas, V. Matolín, J. Libuda, K. M. Neyman, Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 10525-10530.

    11. [11] A. Beck, A. C. Yang, A. R. Leland, A. R. Riscoe, F. A. Lopez, E. D. Goodman, M. Cargnello, AIChE J., 2018, 64, 3159-3167.

    12. [12] M. Cargnello, C. Gentilini, T. Montini, E. Fonda, S. Mehraeen, M. Chi, M. Herrera-Collado, N. D. Browning, S. Polizzi, L. Pasquato, P. Fornasiero, Chem. Mater., 2010, 22, 4335-4345.

    13. [13] M. Cargnello, V. V. T. Doan-Nguyen, T. R. Gordon, R. E. Diaz, E. A. Stach, R. J. Gorte, P. Fornasiero, C. B. Murray, Science, 2013, 341, 771-773.

    14. [14] L. DeRita, J. Resasco, S. Dai, A. Boubnov, H. V. Thang, A. S. Hoffman, I. Ro, G. W. Graham, S. R. Bare, G. Pacchioni, X. Pan, P. Christopher, Nat. Mater., 2019, 18, 746-751.

    15. [15] Q. Fu, H. Saltsburg, M. Flytzani-stephanopoulos, Science, 2003, 301, 935-938.

    16. [16] A. M. Gänzler, M. Casapu, P. Vernoux, S. Loridant, F. J. Cadete Santos Aires, T. Epicier, B. Betz, R. Hoyer, J. D. Grunwaldt, Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 13078-13082.

    17. [17] A. Aitbekova, L. Wu, C. J. Wrasman, A. Boubnov, A. S. Hoffman, E. D. Goodman, S. R. Bare, M. Cargnello, J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 13736-13745.

    18. [18] Y. Guo, S. Mei, K. Yuan, D. J. Wang, H. C. Liu, C. H. Yan, Y. W. Zhang, ACS Catal., 2018, 8, 6203-6215.

    19. [19] E. D. Goodman, A. C. Johnston-Peck, E. M. Dietze, C. J. Wrasman, A. S. Hoffman, F. Abild-Pedersen, S. R. Bare, P. N. Plessow, M. Cargnello, Nat. Catal., 2019, 2, 748-755.

    20. [20] E. Mamontov, T. Egami, R. Brezny, M. Koranne, S. Tyagi, J. Phys. Chem. B, 2002, 104, 11110-11116.

    21. [21] M. Guo, J. Lu, Y. Wu, Y. Wang, M. Luo, Langmuir, 2011, 27, 3872-3877.

    22. [22] S. Wei, A. Li, J. C. Liu, Z. Li, W. Chen, Y. Gong, Q. Zhang, W. C. Cheong, Y. Wang, L. Zheng, H. Xiao, C. Chen, D. Wang, Q. Peng, L. Gu, X. Han, J. Li, Y. Li, Nat. Nanotechnol., 2018, 13, 856-861.

    23. [23] M. Vanden Brink, M. A. Peck, K. L. More, J. D. Hoefelmeyer, J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 12122-12126.

    24. [24] M. Cargnello, C. Chen, B. T. Diroll, V. V. T. Doan-Nguyen, R. J. Gorte, C. B. Murray, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 6906-6911.

    25. [25] F. Garisto, AECL-9552, Whiteshell Nuclear Research Establishment, Manitoba, Canada, 1988.

    26. [26] S. Sharma, Z. Hu, P. Zhang, E. W. McFarland, H. Metiu, J. Catal., 2011, 278, 297-309.

    27. [27] D. C. Upham, A. R. Derk, S. Sharma, H. Metiu, E. W. McFarland, Catal. Sci. Technol., 2015, 5, 1783-1791.

    28. [28] I. Leith, J. Catal., 1985, 91, 283-292.

    29. [29] I. R. Leith, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1983, 2, 93-94.

    30. [30] Z. Mohamed, V. D. B. C. Dasireddy, S. Singh, H. B. Friedrich, Int. J. Hydrogen Energy, 2018, 43, 22291-22302.

    31. [31] R. Stepić, C. R. Wick, V. Strobel, D. Berger, N. Vučemilović-Alagić, M. Haumann, P. Wasserscheid, A. S. Smith, D. M. Smith, Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 741-745.

    32. [32] P. Garbis, C. Kern, A. Jess, Energies, 2019, 12, 1-15.

    33. [33] J. Xu, J. Harmer, G. Li, T. Chapman, P. Collier, S. Longworth, S. C. Tsang, Chem. Commun., 2010, 46, 1887-1889.

    34. [34] A. Neitzel, A. Figueroba, Y. Lykhach, T. Skála, M. Vorokhta, N. Tsud, S. Mehl, K. Ševčíková, K. C. Prince, K. M. Neyman, V. Matolín, J. Libuda, J. Phys. Chem. C, 2016, 120, 9852-9862.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  1
  • 文章访问数:  24
  • HTML全文浏览量:  0
文章相关
  • 收稿日期:  2019-08-01
  • 修回日期:  2019-09-12
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章