【解读】ACB：火焰喷雾热解FSP制Pt基单原子催化剂及其催化应用

学术 2024-11-27 10:34 中国台湾

第一作者：Shipeng Ding

通讯作者：颜宁

通讯单位：新加坡国立大学

被引频次：103（截止2021年11月24日）

单原子催化剂在高温反应中热力学上倾向于团聚烧结。FSP制备单原子催化剂的优势在于其在1000摄氏度以上的条件下形成，具有良好的结构稳定性。

要点1：采用FSP制备了一系列载体不同（SiO2、Al2O3、ZrO2和TiO2）的Pt基单原子催化剂。其中，ZrO2对Pt单原子的稳定作用最强。通过火焰喷雾热解法制备的催化剂在CO氧化、甲烷燃烧和甲烷部分氧化反应中显示出优异的催化性能。

要点2：考察NaCN溶液消除Pt纳米颗粒，保留Pt单原子的溶解温度。通过调整前驱体溶液的金属浓度和液体注射速率，可以有效地控制催化剂的形貌和粒径。

要点3：火焰喷雾热解法是一种有前景的合成热稳定性的单原子催化剂的方法。

催化剂制备：（1）以乙酰丙酮铂、正丁醇铝、硅酸乙酯、正丁醇钛和正丁醇锆为金属前驱体；（2）乙酰丙酮铂和载体前驱体溶解于二甲苯中，金属浓度为0.5 mol/L；（3）前驱体混合液的注射流速是3 mL/min；（4）甲烷和氧气的气体流速分别为1.5和3.0 L/min；（5）分散O2的气体流速是5 L/min；（6）采用FSP装置收集催化剂粉末；（7）NaCN溶液可以消除催化剂中的Pt纳米颗粒，而保留Pt单原子。

文献信息：Shipeng Ding, Hsi-An Chen, Okorn Mekasuwandumrong, Max J. Hülsey, Xinpu Fu, Qian He, Joongjai Panpranot, Chia-Min Yang, Ning Yan. High-temperature flame spray pyrolysis induced stabilization of Pt single-atom catalysts. Applied Catalysis B, Environmental, 2021, 281, 119471. DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.119471.

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