【解读】Adv Energy Mater:火焰喷雾热解FSP制备金属助剂修饰In2O3催化CO2加氢制甲醇

学术   2024-12-02 08:15   广东  

第一作者:Thaylan Pinheiro Araújo
通讯作者:Núria López和Javier Pérez-Ramírez
通讯单位:ETH Zurich
被引频次:60(截止2024-11-29)


In2O3催化CO2加氢制甲醇反应中,大量金属助剂被应用于提升其催化性能。缺乏系统的催化剂制备和评估方法,阻碍了对其物种演变和促进效应的直接比较,进而影响了最优系统的设计与实现。


要点1:M-In2O3的甲醇收率顺序由高到低是:Pd ≈ Pt > Rh ≈ Ru ≈ Ir > Ni ≈ Co > Ag ≈ In2O3 > Au。

要点2:Pd、Pt、Rh、Ru和Ir以原子级分散于In2O3载体(以M-In成键),这些金属助剂的添加有助于提升其催化性能。这归因于Pd和Pt显著促进H2的活化,并抑制CO的形成。Ni和Co以团簇形式,Ag和Au以纳米颗粒形式分布于In2O3载体,这些助剂对性能的提升较小或负面。
催化剂制备:采用FSP制备负载量为0.5 wt.%的M-In2O3(M = Ag、Au、Co、Ir、Ni、Pd、Pt、Rh和Ru)催化剂。(1)金属前驱体和溶剂选择如下表所示,混合液注射流速为5 mL/min;(2)分散氧气的流速是5 L/min;(3)甲烷和氧气的流速分别为1.2和2.4 L/min;(4)采用FSP设备收集催化剂粉末。



文献信息:Thaylan Pinheiro Araújo, Jordi Morales-Vidal, Tangsheng Zou, Rodrigo García-Muelas, Patrik O. Willi, Konstantin M. Engel, Olga V. Safonova, Dario Faust Akl, Frank Krumeich, Robert N. Grass, Cecilia Mondelli, Núria López*, Javier Pérez-Ramírez*. Flame spray pyrolysis as a synthesis platform to assess metal promotion in In2O3-catalyzed CO2 hydrogenation. Adv. Energy Mater., 2022, 12, 2103707. https://doi.org/10.1002/aenm.202103707.

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