稀土材料与能源催化课题组

The Rare earth materials & Energy & Catalysis Group of SDU

祝贺苏光霞的工作被ACS Applied Nano Materials接收!

Date:2025-05-03 00:00 Hits:

逆水煤气变换(RWGS)反应被认为是实现二氧化碳高值化利用的有效途径,该反应因负载型催化剂能提供丰富的活性位点而被广泛采用。然而,负载型催化剂表面的活性金属颗粒在高温下容易发生烧结,导致严重失活。因此,选择具有强附着力的载体以防止金属纳米颗粒团聚,是构建耐高温RWGS反应催化剂面临的重要挑战。本研究通过羟基化二氧化钛载体锚定高分散的铂纳米粒子,成功制备出性能优异的xPt/TiO2催化剂。其中,0.5Pt/TiO2催化剂展现出优异的催化活性(600℃时达120.1×10^-5 mol CO2·gcat-1·s-1),超越多数铂基催化剂;同时具有卓越的稳定性(在200小时内二氧化碳转化率衰减幅度小于6.7%),显著优于参比催化剂0.5Pt/TiO2-ref(80小时内衰减7.9%)。系统表征表明,通过羟基化处理可使二氧化钛载体有效锚定铂纳米粒子,所构建的0.5Pt/TiO2催化剂在苛刻反应条件下仍能保持约2纳米的铂纳米粒子达80小时。此外,丰富的氧空位与铂纳米粒子较高的电子密度协同增强了二氧化碳吸附和氢气活化能力,从而促进RWGS反应进程。这种通过构建羟基化载体稳定铂纳米粒子的策略,为负载型催化剂的设计与开发提供了重要启示。