段学志/刘晰/练成Nat. Commun.：Pt-Co催化剂的界面活性位点重构以推广火山型曲线
学术
2024-10-19 19:06
上海
理论计算揭示催化剂的金标是火山型规律，这种火山型变化规律通常用于揭示催化活性位点的组成或者尺寸。有鉴于此，华东理工大学段学志教授、练成教授、上海交通大学刘晰研究员等报道催化剂的载体和吸附物质导致Pt-Co双金属结构重构，而且对不同的界面活性位点之间的相互作用，提出了火山曲线的协同效应。要点1. 通过多种表征技术，以及同位素动力学，多尺度理论计算模拟，说明受到Pt-C键（金属-载体界面）和Co-O键（金属-吸附物界面）的作用，Co持续不断进入Pt催化剂内，形成Pt富集的合金，而且形成分离的Co物种，并且Co偏析形成外延覆盖层和Co3O4簇，最终导致结构坍塌形成无定形合金。要点2. 发现三个不同的协同作用，包括晶格氧的氧化还原效应、Pt富集合金/CoOx覆盖层的双位点、合金内的电子耦合，这三个效应分别发生在CO氧化（气相）、氨硼烷水解（液相催化）、制氢催化（电催化）。协同效应关系火山型变化代表了传统组成/尺寸火山型变化规律的拓展，为双金属催化剂的理论模型和实验研究提供帮助。Chen, W., Shi, Y., Liu, C.et al. Restructuring the interfacial active sites to generalize the volcano curves for platinum-cobalt synergistic catalysis. Nat Commun 15, 8995 (2024).DOI: 10.1038/s41467-024-53474-0https://www.nature.com/articles/s41467-024-53474-0原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
