载体相变下Pt-TiO2 SMSI研究及其对CO催化性能的影响

作者：贾亚辉; 李春生; 徐忠震; 刘伟^*; 高道伟; 陈国柱^*

来源：Acta Chimica Sinica, 2022, 80(09): 1289-1298.

• 金属-载体强相互作用
• 青铜矿
• 晶相转变
• 几何包覆
• CO氧化

金属-载体强相互作用(SMSI)是多相催化中的一个重要概念,对负载金属催化剂的稳定性和活性均有重要影响.目前尽管有关Pt-TiO2体系的SMSI已有阐述,但主要围绕载体的结构敏感性(晶面效应)、贵金属的粒径尺寸(尺寸效应)对SMSI的影响进行研究,而TiO2的晶型对SMSI的形成是否存在影响目前尚未报道.在本工作中,选择青铜矿TiO2(B)为载体,通过浸渍法负载Pt得到Pt-TiO2(B)催化剂,并在H2、H2-O2氛围对其进行热处理.研究结果表明, 500℃高温下H2处理不仅导致催化剂中载体由青铜矿变为锐钛矿,而且引起载体迁移至Pt颗粒表面形成几何包覆.当此催化剂再次经400℃O2处理, Pt颗粒表面的包覆层消失,呈现典型的SMSI行为.借助高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及CO漫反射傅立叶变换红外光谱(CO-DRIFTS)结果分析, TiO2的晶型转变对SMSI的形成具有重要影响.此外,对不同气氛、温度下处理的Pt-TiO2进行了催化CO氧化性能研究,结果证明SMSI产生的几何包覆以及载体的氧缺陷对催化CO氧化性能提升发挥了重要作用.显然,该工作丰富了Pt-TiO2体系的SMSI研究,为其它载体晶相转变(或物相转变)可能诱导SMSI产生提供了参考意义.

• 单位
  化学化工学院; 济南大学