受限催化已被认为是调节化学反应和增强催化性能的重要策略。先前的研究表明,限域效应在催化中的应用是在封闭的纳米空间中。然而,开放空间是否也具有这种效果尚不清楚。

研究人员揭示了氧化物氧化物催化剂开放空间的界面限制

近日,中国科学院大连化学物理研究所包新和研究员、付强研究员课题组揭示了In2O3-中开放空间的界面限域效应。逆水煤气变换(RWGS)反应期间的TiO2催化剂。该研究发表在《美国化学会杂志》上。

研究人员将In2O3和TiO2进行物理混合,以获得用于RWGS反应的In2O3-TiO2催化剂。他们证实,TiO2的开放表面可以为In2O3创造一个受限环境,从而驱动游离In2O3纳米颗粒在RWGS过程中自发转变为覆盖在TiO2表面上的In氧化物纳米层(InOx)。

此外,研究人员发现,所形成的InOx纳米层很容易在表面氧空位中产生,但在富含H2的气氛中不会过度还原为金属In,从而与纯In2O3相比,其活性和稳定性增强。催化剂。他们发现界面In-O-Ti键合的形成驱动了In2O3分散并稳定了亚稳态InOx层。

因此,研究人员证明,与自由对应物具有不同化学性质的InOx覆盖层可以被限制在各种氧化物表面上,从而证明了氧化物-氧化物界面处的重要限制效应。

“界面限制效应在许多氧化物-氧化物催化剂中发挥着重要作用,可用于增强催化性能,”傅教授说。