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Nature Commun:Pt和Cu之间的协同电子相互作用调控NH3氧化反应选择性

2025-01-14 分享

Nature Commun:Pt和Cu之间的协同电子相互作用调控NH3氧化反应选择性

NH3选择性催化氧化制N2是消除NH3排放最有效的方法之一。但是,在较宽的工作温度范围内实现高转化率,同时避免过度氧化生成NOx仍然是一个重大挑战。           

有鉴于此,伦敦大学学院Feng Ryan Wang、Lu Chen、洛桑联邦理工学院(EPFL)Paul J. Dyson等报道一种双金属的表面催化剂(PtSCuO/Al2O3),具有更高的Pt原子利用效率,而且克服了现有催化剂的局限性。 

本文要点:

1)在250℃下实现了NH3的完全转化,时空速度达到600mL NH3·h-1·g-1,比商用Pt/Al2O3低50℃,并且在宽温度窗口保持较高的N2选择性。           

2)Operando XAFS研究表明,PtSCuO/Al2O3的表面Pt原子增强Cu的氧化还原性能,加快Cu2+的还原速率,提高了NH3-SCO的反应速率。此外,PtSCuO/Al2O3中Pt和Cu位点之间的协同效应通过促进内部选择性催化还原有助于提高选择性。    

参考文献

Chen, L., Guan, X., Fei, Z. et al. Tuning the selectivity of NH3 oxidation via cooperative electronic interactions between platinum and copper sites. Nat Commun 16, 26 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-024-54820-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-54820-y

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