文章简介
研究亮点
不同于无序Pd基合金(固溶体),所制备的反钙钛矿型PdFe3N金属间化合物具有有序的原子排列,可以产生孤立Pd位点,可以保护表面不受CO前体和CO中毒的影响,促进FAOR。并且,N元素的间插可以形成稳定的金属-N键,增强PdFe3N在酸性条件下的稳定性。 得益于PdFe3N优异的抗CO能力和抗Fe溶解能力,所设计的PdFe3N/N-rGO表现出优异的FAOR活性及稳定性。其FAOR质量比活性高达826.8 mA mgPd−1,并且稳定性测试表明在1000次循环后质量比活性仅损失9.2%,相较于PdFe3/rGO和Pd/C均有明显提升。 DFT计算表明,原子有序的PdFe3N(111)可以提供孤立且有序的活性Pd位点,Fe的引入则可以优化PdFe3N的电子结构,降低CO的结合能力,提高反应条件下甲酸盐覆盖率,从而抑制PdFe3N表面由于CO的形成和累积导致的中毒。而有序的Fe-N共价键可以提高Fe的空位形成能(Ev(Fe))和PdFe3N(111)平均结合能,优化酸性条件下的Fe抗溶性和结构稳定性。
图 1.催化剂的形态和结构表征
图 2.FAOR对催化剂的性能评价
图 3.电子结构表征
图 4.机制研究。
图 5.FAOR 辅助反应器设计和性能。
结论