贵金属催化剂领域的研究

时间：2020-04-17 作者：91再生 来源：91再生网

　　原子弥散的贵金属催化剂已成为催化研究的前沿领域。然而，针对原子分散催化剂的可靠的、通用的合成策略仍然有待探索，这也限制了揭示其不同于传统纳米颗粒(NP)基催化剂的催化特性的系统性研究。

 

　　近日，韩国蔚山国家科学技术研究院的Sang Hoon Joo和韩国先进科技学院的Hyungjun Kim等人合作提出了一种原子分散贵金属催化剂的一般合成策略。该方法通过在碳载体上的杂原子掺杂碳质层上“捕获”贵金属前驱体，然后在热活化过程中用SiO2层“固定”它们。

 

　　要点1. 通过“trapping-and-immobilizing”方法，他们设计制备了5种原子分散的贵金属催化剂(Os、Ru、Rh、Ir、Pt)，并将其作为阐明氧还原反应(ORR)催化演化的模型催化剂加以研究。

 

　　要点2. 原子分散贵金属催化剂由于其独特的几何结构，对H2O2的选择性普遍高于纳米颗粒催化剂对ORR的选择性。而且，在原子分散的催化剂中，H2O2的选择性受金属种类的影响，而且原子分散的Pt催化剂的选择性最高。结合实验结果和密度泛函理论计算，发现原子分散催化剂的选择性变化与*OOH和*O的结合能差有关。在2e-的ORR催化活性中，原子分散的Rh催化剂表现出最佳的活性。

 

　　要点3. 该工作加深了对原子分散贵金属催化剂的独特ORR催化行为的理解，对设计制备高催化剂活性的电催化剂具有重要的借鉴意义。