金屬-載體強相互作用研究取得新進展

2020-12-14 科學網

 

 

 

近日，中科院大連化物所傅強研究員和包信和院士研究團隊成功地將金屬-載體強相互作用（SMSI）拓展並應用到金屬/碳化物催化體系，證明了該作用對於設計高效碳化物基催化材料的重要作用。相關研究結果發表在《美國化學會志》（

J. Am. Chem. Soc.

）上。

 

金屬-載體強相互作用(Strong Metal-Support Interaction，SMSI)是多相催化中的一個重要概念，該作用常常會導致界面電荷轉移、金屬結構改變、分子吸附調變等現象，最終影響到催化反應性能，有關SMSI作用的研究大都涉及金屬/氧化物催化體系。過渡金屬碳化物擁有類貴金屬的電子性質，這賦予了它們非常獨特的催化性能。

 

研究人員從MoO3擔載的Au納米顆粒出發，通過碳化得到Au/MoCx催化劑。Au呈現高分散態，Au與碳化物載體存在電荷轉移，其低溫水氣變換反應活性優異，證實了Au與MoCx載體之間SMSI作用的存在。發現層狀高分散的Au和聚集態的Au顆粒可以通過碳化和氧化處理相互轉化，並首次報導了由循環的碳化-氧化處理引發的金屬與碳化物載體之間動態SMSI作用。在研究中還利用原位表徵技術包括XRD、XPS、XAFS等，探討了Au在載體碳化處理過程中的分散機制，提出MoOxCy中間物種是分散Au的關鍵。

 

研究團隊成功地將金屬-氧化物界面效應拓展到了金屬/非氧化物催化體系，對於理解金屬-載體界面催化作用具有重要意義。（來源：科學網 劉萬生 董金虎）

 

 

 

相關焦點

  • 中科院大連化物所金屬載體強相互作用研究取得新進展—新聞—科學網
    ，在金屬載體強相互作用研究方面取得新進展：首次發現鉑族金屬（Pt、Pd）與羥基磷灰石之間的金屬載體強相互作用。研究成果在Chemical Science上發表。   1978年Tauster等發現二氧化鈦等可還原性載體負載的鉑族金屬在高溫還原後會失去對小分子（CO，H2）的吸附性能，並將該現象命名為金屬載體強相互作用（Strong Metal-Support Interaction, SMSI）。
  • 中科院大連化物所金屬載體強相互作用研究獲進展
    ，在金屬載體強相互作用研究方面取得新進展：首次發現金納米顆粒與二氧化鈦之間的金屬載體強相互作用並闡釋了其形成原因。研究成果在美國科學進展Science Advances上發表。   早在七十年代末研究人員發現二氧化鈦等可還原性載體負載的Pt族金屬在高溫還原後會失去對小分子（CO，H2）的吸附性能，並將該現象命名為金屬載體強相互作用（Strong Metal-Support Interaction, SMSI）。
  • 中國科大在催化劑金屬-載體強相互作用研究中取得進展
    負載型金屬催化劑對於現代工業至關重要。大量的實驗和理論研究表明，負載型金屬催化劑中的載體不僅扮演著分散和穩定金屬納米顆粒的作用，還會與金屬顆粒產生強相互作用，進而影響催化劑的活性、選擇性及穩定性。
  • 科學家發現金屬-載體強相互作用的粒徑效應
    近日，中國科學院大連化學物理研究所催化與新材料研究室研究員喬波濤團隊與催化基礎國家重點實驗室研究員李杲團隊合作，在金屬—載體強相互作用方面取得進展
  • 研究發現單原子催化劑中經典金屬-載體強相互作用
    近日，中國科學院大連化學物理研究所催化與新材料研究室研究員喬波濤和中科院院士張濤團隊在單原子金屬-載體強相互作用研究方面取得新進展，首次發現Pt單原子能夠與TiO2載體間發生經典金屬-載體強相互作用（Strong Metal-Support Interaction, SMSI），但其所需發生溫度較Pt NPs更高，且Pt單原子失去
  • 中國科大取得基於單原子催化劑研究金屬-載體相互作用新進展
    近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室和化學與材料科學學院曾傑教授課題組、南開大學胡振芃教授和中科院上海應用物理研究所司銳教授合作，基於單原子催化劑，從電子最高佔據態角度定量研究了金屬-載體相互作用。
  • 科學家發現金屬與惰性非氧化物載體之間的強相互作用
    近日，中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室研究員傅強與中科院院士包信和團隊，在金屬與載體界面催化研究方面取得新進展。研究發現過渡金屬催化劑與惰性的六方氮化硼（h-BN）載體之間存在經典的金屬-載體強相互作用（Strong Metal-Support Interaction, SMSI）。
  • 發現單原子催化劑中經典金屬—載體強相互作用—新聞—科學網
    中科院大連化物所
  • 大連化物所等金屬-載體界面結構研究取得新進展
    近日，中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室催化反應化學研究組副研究員周燕、研究員申文杰等與德國卡爾斯魯厄理工學院教授汪躍民、丹麥託普索公司博士Jens Sehested等合作，在銅催化劑活性位原子結構及反應機理研究方面取得新進展。
  • 大化所傅強JACS:金屬與惰性氮化硼載體之間的金屬-載體強相互作用
    -載體強相互作用（Strong Metal-Support Interaction, SMSI）是多相催化研究中的一個經典概念，這一現象首次在惰性六方氮化硼（h-BN）負載的金屬催化劑中被發現。 ▲圖1 金屬/h-BN體系中的SMSI作用示意圖 背景介紹 2.1 金屬-載體強相互作用
  • 【非貴金屬】化學研究所胡勁松、江文杰ACS Catal.: 分子工程設計的強金屬氧化物-載體相互作用可實現高效穩定的CO2還原
    近日，化學研究所胡勁松、江文杰在國際知名學術期刊ACS Catalysis ( IF 12.350 )發表了關於使用分子工程設計的強金屬氧化物-支持相互作用以實現高效、穩定的CO2電還原的新進展，題為「分子工程設計的強金屬氧化物-支持相互作用可實現高效，穩定的CO2電解還原」。
  • 西安交大科研人員在鹼土金屬原子相互作用量子調控方面獲新進展
    在此前以鹼金屬原子為主的研究中，基於磁Feshbach共振的相互作用量子調控在其中發揮了重要作用。近年來，由於其獨特的性質和蘊含的豐富物理現象，鹼土金屬原子已成為超冷原子物理的重要新興研究系統。不同於鹼金屬原子，鹼土金屬原子有著壽命非常長的亞穩態，也稱鍾態。目前，世界上精度最高的原子鐘便是基於鹼土金屬原子實現的。此外，鹼土金屬原子的相互作用具有SU(N)對稱性，也為開展量子模擬研究提供了新的視角。
  • 碳與過渡金屬作用研究獲新進展
    近日，中科院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室理論催化研究組與英國聖安德魯斯大學研究人員合作，在碳與過渡金屬相互作用研究方面取得進展，相關結果發表在最近一期的
  • 中科院金屬所在電化學電容器儲能研究取得新進展
    近日，中國科學院金屬研究所與英國倫敦大學學院及香港大學合作，在《自然-能源》(Nature Energy) 在線發表題為「可調層間距、高效孔利用石墨烯薄膜的電化學電容儲能研究」論文，在提高電化學電容器體積能量密度方面取得新進展。　　研究人員製備了不同比例的氧化石墨烯和熱膨脹還原石墨烯的混合溶液，經過真空抽濾，得到片層間距可調節的複合石墨烯基薄膜。
  • 熱能系劉樹紅課題組在空泡-顆粒相互作用研究中取得進展-清華大學...
    熱能系劉樹紅課題組在空泡-顆粒相互作用研究中取得進展清華新聞網8月29日電  8月25日，清華大學熱能系2015級博士生吳晟基，在導師劉樹紅教授、左志鋼助理研究員的指導下，與美國普林斯頓大學霍華德·斯通(Howard A.
  • 過渡金屬高氧化價態研究取得新進展
    在國家自然科學基金等項目的資助下，復旦大學化學系教授周鳴飛研究組等在高氧化價態研究方面取得重要進展。相關研究論文於10月23日發表在國際刊物《自然》上。該項研究成果由復旦大學化學系的周鳴飛課題組聯合德國柏林自由大學、清華大學以及加拿大麥克馬斯特大學等單位的科學家共同完成。　　氧化價態是化學中最常使用的基本概念之一, 是門捷列夫發現元素周期律的基礎。
  • 進展| 過渡金屬硫化物中伊辛超導電性研究取得新進展
    二維層狀過渡金屬硫化物MX2（M代表Mo，Nb，W；X代表S，Se，Te）中的強自旋－軌道耦合作用與結構的多樣性賦予這類材料許多新奇的物理性質，如在少數層1Td相的WTe2中觀測到量子自旋霍爾效應，在少數層2H相的MoS2與NbSe2中觀測到伊辛超導電性等。這些發現使得MX2材料成為當前凝聚態物理學和材料科學研究的一個熱點。
  • Nature Catalysis:重新認識金屬-載體相互作用!
    導讀：負載型金屬催化劑中的載體不僅扮演著分散和穩定金屬納米顆粒的作用，還會與金屬顆粒產生相互作用（MSI），這種作用常常會導致界面電荷轉移、金屬結構改變、分子吸附調變等現象，進而影響催化劑的活性、選擇性及穩定性。MSI界定需要金屬和載體之間存在非常顯著的電荷轉移，導致可逆的納米尺度上結構的變化，不能隨便稱一個負載型的金屬-載體催化劑中存在MSI。
  • 物理學院呂勁課題組在全金屬電晶體研究上取得重要進展
    近日，北京大學物理學院呂勁課題組在全金屬電晶體研究方面取得重要進展，相關工作以「All-metallic Vertical Transistors Based on Stacked Dirac Materials」為題，在線發表於材料科學頂級期刊《先進功能材料》【
  • 物理領域的突破性進展,最近研究人員精確地測量了強相互作用
    利用來自歐洲核子研究中心大型強子對撞機ALICE探測器的碰撞數據，一個質子（右）和最罕見的ω超子（左）之間的強烈相互作用（ω超子包含三個奇怪的夸克）被成功地測量出來了。 原子核中帶正電荷的質子實際上應該相互排斥。