嵌入式Pt/CeO₂催化剂

嵌入结构锁铂

通过将铂簇嵌入二氧化铈晶格形成独特的金属-载体界面，显著提高水煤气变换反应的活性和耐久性。

於俊 · Qin, Xuetao · 杨宇森 · Yin, Pan · 王雷 · Ren, Zhen · Song, Boyu · 李强 · 郑黎荣 · 洪崧 · 邢献然 · 马丁 · 卫敏 · 段雪

Journal of the American Chemical Society 2023

参数信息

CO反应速率

15.76 mol·g⁻¹·h⁻¹

转换频率 (TOF)

2.19 s⁻¹

稳定性测试时长

120 h

Pt簇尺寸

1.6 nm

技术优势

嵌入结构锁铂

Pt簇嵌入CeO₂(110)晶格3-4个原子层，形成Ptδ⁺-Ov-Ce³⁺界面，有效抑制Pt簇烧结。

活性高

界面位点作为本征活性中心，CO吸附强度适中且H₂O解离能垒大幅降低，使CO反应速率达15.76 mol·g⁻¹·h⁻¹，TOF达2.19 s⁻¹（250 °C）。

耐久不衰

在120小时连续测试中活性保持，显著优于Pt/CeO₂(100)催化剂。

应用场景

• 水煤气变换催化剂：用于低温高活性WGS反应，降低CO含量并提升制氢效率。
• 单原子/纳米簇催化：提供稳定Pt纳米簇的嵌入结构模型，指导纳米簇催化剂设计。
• 贵金属催化剂：高效利用贵金属Pt，显著提升质量比活性。
• 制氢工艺催化剂：用于WGS反应深度净化CO，提高氢气纯度。