La catalyse confinée a été considérée comme une stratégie importante pour moduler les réactions chimiques et améliorer les performances catalytiques. Des études antérieures ont démontré que les applications de l’effet de confinement en catalyse se font dans le nanoespace fermé. Cependant, on ne sait toujours pas si un espace ouvert a également cet effet.
Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Bao Xinhe et le professeur Fu Qiang de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a révélé l'effet de confinement d'interface sur un espace ouvert dans un In2 O3 -TiO2 catalyseur lors d’une réaction de conversion inverse de l’eau et du gaz (RWGS). L'étude est publiée dans le Journal of the American Chemical Society. .
Les chercheurs ont physiquement mélangé In2 O3 et TiO2 pour obtenir un In2 O3 -TiO2 catalyseur de la réaction RWGS. Ils ont vérifié que la surface ouverte de TiO2 pourrait créer un environnement confiné pour In2 O3 , qui a conduit à la transformation spontanée du libre In2 O3 nanoparticules en nanocouches d'oxyde In (InOx ) recouvrant le TiO2 surface pendant RWGS.
De plus, les chercheurs ont découvert que l'InOx formé les nanocouches étaient faciles à créer dans les lacunes d'oxygène en surface, mais s'opposaient à une réduction excessive en In métallique dans le H2 -atmosphères riches, entraînant une activité et une stabilité améliorées par rapport à l'In2 pur O3 catalyseur. Ils ont identifié que la formation de liaisons interfaciales In-O-Ti conduisait l'In2 O3 dispersion et stabilisé la couche métastable d'InOx.
Par conséquent, les chercheurs ont démontré que l'InOx des supercouches ayant une chimie distincte de leurs homologues libres pourraient être confinées sur diverses surfaces d'oxyde, démontrant l'effet de confinement important aux interfaces oxyde-oxyde.
"L'effet de confinement d'interface joue un rôle important dans de nombreux catalyseurs oxyde-oxyde, qui peuvent être utilisés pour améliorer les performances catalytiques", a déclaré le professeur Fu.
Plus d'informations : Jianyang Wang et al, Nanocouches d'oxyde d'indium induites par le confinement formées sur un support d'oxyde pour une réaction améliorée d'hydrogénation du CO2, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI : 10.1021/jacs.3c13355
Informations sur le journal : Journal de l'American Chemical Society
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
