巩金龙/刘晓Nat. Commun.：B-Ni双原子阻碍MnO2的Jahn-Teller畸变增强甲烷催化燃烧
学术
2025-01-27 21:02
山东
在整个催化反应过程中精确调控电子转移路径，对于提高催化剂的效率和耐久性至关重要，这为解决主体结构失稳和循环寿命降低等问题提供了关键方案。有鉴于此，天津大学/天津师范大学巩金龙教授、华中师范大学刘晓教授等报道开发了MnO2引入B-Ni双单原子，作为电子储存，在甲烷催化燃烧催化反应中引导电子转移路径。要点1. 综合性的分析结果表明，B原子通过与晶格氧原子成键，削弱了O与Mn之间的相互作用。Ni原子促进电子转移，提高MnO2的催化活性。在反应过程中，B-Ni双原子位点而非Mn(IV)能够容纳产生的多余电子，抑制高自旋Mn(III)物种的形成，因此阻碍Jahn-Teller畸变，维持催化剂的稳定性。这项工作展示了一种有效的改性策略，可大幅度的增加MnO2的寿命。
Gu, H., Wang, F., Chen, S.et al. Suppressing Jahn-Teller distortion of MnO2 via B-Ni dual single-atoms integration for methane catalytic combustion. Nat Commun 16, 1008 (2025).DOI: 10.1038/s41467-025-56281-3https://www.nature.com/articles/s41467-025-56281-3
