Pt亚纳米簇/Al2O3催化剂

210°C全转化CO

通过原子层沉积在六方Al2O3(110)面形成独特界面，Pt载量仅0.07 wt%即实现高效催化甲酸分解和水煤气变换。

Tingting, Chen · Jitian, Chen · Wu, J. H. · Wenjing, Song · Shihao, Hu · 冯新振 · 陈兆旭 · Yuan, Enxian · 季伟捷 · Chak-Tong, Au

ACS Catalysis 2023

具体参数

Pt载量

{'zh': '0.07', 'en': '0.07'} wt %

CO转化率（水煤气变换）

{'zh': '100', 'en': '100'} %

CO的TOF（水煤气变换）

{'zh': '2.1', 'en': '2.1'} s-1

甲酸转化率

{'zh': '100', 'en': '100'} %

甲酸分解TOF

{'zh': '1.02', 'en': '1.02'} s-1

技术优势

极低贵金属用量

Pt载量仅0.07 wt%，仍保持高活性，大幅降低催化剂成本。

低温下CO全转化

水煤气变换在210 °C即可实现近全转化，无需高温，降低能耗。

甲酸分解制氢活性高

对甲酸分解同样表现出高活性，且CO副产物极少，有利于直接制取高纯氢。

界面协同机制明确

实验与DFT计算揭示Pt团簇与Al2O3(110)基底协同作用，降低关键中间体*COOH的生成能垒，为理性设计提供依据。

应用场景

• 水煤气变换催化剂：用于低温下高效去除CO并提质氢气，降低能耗。
• 氢气净化：在210°C实现CO近全转化，可直接用于燃料电池氢源净化。
• 甲酸制氢：高活性分解甲酸且CO副产物少，可现场制取纯净氢气。
• 单原子/团簇催化：展示了Pt亚纳米簇与特定晶面协同催化的范例。