單原子Pt/CeO2的表面晶格氧用于CO的低溫氧化

 

　　在設(shè)計內(nèi)燃機的時候，需要減少廢熱的排放從而來增加燃料的使用效率。為了實現(xiàn)這個目標，新型的催化劑需要具有在低溫下(小于100 oC)活化CO的能力。然而，要制備出同時具有低溫活化CO且能夠在苛刻的條件下長時間使用催化劑是極具挑戰(zhàn)性的。基于這個問題，美國西北太平洋國家實驗室的王勇教授(通訊作者)以及Lei Nie和Donghai Mei(共同第一作者)聯(lián)合新墨西哥大學的Prof. Abhaya K. Datye(通訊作者)開發(fā)了一種單原子Pt負載在CeO2上的高效催化劑(Pt/CeO2_S)。該催化劑具有非常好的熱穩(wěn)定性，在750 oC的水汽處理下仍能保持穩(wěn)定，且具有很高的CO低溫氧化的活性。作者發(fā)現(xiàn)，在制備的催化劑中Pt2+是高活性的重要原因，它在800 oC的氧化條件下仍然能保持穩(wěn)定。

 

　　——圖文快解——

 

　　

 

 

 

　　圖1 催化劑的球差矯正電鏡圖以及CO氧化活性

 

　　

 

 

 

　　圖2催化的原位紅外漫反射圖譜，CO作為探針分子。

 

　　

 

 

 

　　圖3 在水蒸汽處理對催化劑作用(水蒸汽處理產(chǎn)生低溫CO氧化的活性位點)

 

　　

 

 

 

　　圖4 在CeO2(111)面上，單原子Pt氧化CO的反應機理