组成和结构的精细控制对改进逆水煤气变换(RWGS)催化剂活性和提高燃料产量有促进作用。近日,中国科学院张宏杰院士、宋术岩、Wang Xiao、韩国基础科学研究所Taeghwan Hyeon利用相邻铂和铁原子的协同作用增强水煤气变换反应的性能。
本文要点:
1) 作者报道了一种异质双位点催化剂的设计合成,该催化剂通过在商用CeO2表面的相邻Pt原子上可控地负载Fe原子来提高RWGS性能。Fe–Pt/CeO2在相对较低的温度(350°C)下对CO2到CO的转化具有极高的催化性能(TOFPt:43519 h–1),CO选择性约为100%。
2) 此外,催化剂在连续运行200小时后仍可保持80%以上的催化活性。作者通过实验和计算研究发现,该催化剂中Fe原子不仅可以作为促进剂来改变Pt原子的电荷密度,还可以被Pt原子产生的过量活性氢物种活化,从而增强催化活性和稳定性。
Huilin Wang et.al Synergistic Interactions of Neighboring Platinum and Iron Atoms Enhance Reverse Water–Gas Shift Reaction Performance JACS 2023
DOI: 10.1021/jacs.2c10435
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c10435