L'interaction forte métal-support (SMSI) est l'un des concepts les plus importants en catalyse hétérogène. Déclenchées par des processus de prétraitement ou de réaction, les nanoparticules métalliques supportées peuvent être partiellement ou complètement encapsulées par des couches supérieures dérivées du support, ce qui a un impact sur les performances catalytiques des catalyseurs métalliques supportés. Cependant, le mécanisme de formation de l'état SMSI n'est toujours pas clair.
Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Fu Qiang de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a proposé une voie de migration en phase gazeuse pour la formation de SMSI. Ce travail a été publié dans Angewandte Chemie International Edition .
Jusqu'à présent, deux voies de diffusion des espèces dérivées du support sur la surface métallique ont été suggérées, notamment l'alliage d'interface et la migration de surface.
Dans ce travail, les chercheurs ont placé des particules de ZnO et du Cu/Al2 O3 poudres dans un microréacteur en mode double lit (ZnO||Cu/Al2 O3 ). En utilisant la migration en phase gazeuse des espèces de Zn dans le CO2 /H2 atmosphère (0,5% CO2 /H2 , 450°C), ils ont découvert qu'un ZnOx mince et auto-limité une couche supérieure s'est développée à la surface des nanoparticules de Cu (Cu@ZnOx ) dans le Cu/Al2 O3 catalyseur sans dépôt excessif ni agrégation de ZnOx espèces. Ainsi, ils ont obtenu un nombre optimal de ZnOx -Sites d'interface Cu, qui améliorent l'activité de synthèse du méthanol.
De plus, les chercheurs ont démontré que la formation du Cu@ZnOx auto-limité La structure d'encapsulation était due à l'évaporation des atomes de Zn des particules de ZnO, à la migration vers le Cu/Al2 O3 catalyseur, et dépôt ultérieur sur la surface de Cu pour former du ZnOx superpositions sous l'effet synergique de la réduction de H2 et CO2 oxydant composants à la température de traitement.
"Nos travaux élucident la voie de migration de la phase gazeuse induite par l'atmosphère redox à haute température jusqu'à la formation de la structure d'encapsulation ou de l'état SMSI classique", a déclaré le professeur Fu.
Plus d'informations : Tongyuan Song et al, Synthèse améliorée de méthanol sur des superpositions de ZnOx auto-limitées sur des nanoparticules de Cu formées via une voie de migration en phase gazeuse, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202316888
Informations sur le journal : Angewandte Chemie International Edition
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
