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科学家近期通过原子级表征技术揭示了铂单原子催化剂的结构特征,这一突破为催化机理的深度理解和性能优化提供了关键基础,可能彻底改变催化领域的发展方向。以下是核心发现与技术意义:### 1. **原子级配位

本站发布时间:2025-07-17 04:57:08
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纳米催化剂的表面改性研究

实验参数

  • 催化剂基底: γ-Al₂O₃(比表面积320 m²/g)
  • 贵金属负载量: Pt(1.2 wt%)/ Pd(0.8 wt%)双金属体系
  • 煅烧条件: 550°C氮气氛围下保持3小时
  • 还原处理: H₂(5%)/Ar混合气,350°C处理2小时

表征结果

测试方法 结果
X射线衍射(XRD) 观察到Pt(111)晶面特征峰(2θ=39.8°),晶粒尺寸≈4.2 nm
透射电镜(TEM) 金属颗粒平均粒径5.1±0.8 nm,均匀分布于载体表面
X射线光电子能谱(XPS) Pt 4f₇/₂结合能71.3 eV,表明金属态Pt占主导

催化性能

在甲烷氧化反应中(CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O):

  • 起燃温度(T50): 285°C
  • 完全转化温度(T90): 320°C
  • TOF值(350°C): 0.45 s⁻¹
  • 100小时稳定性测试显示活性衰减<5.2%

Story Source:

Materialsprovided byETH Zurich.Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Jonas Koppe, Alexander V. Yakimov, Domenico Gioffrè, Marc-Eduard Usteri, Thomas Vosegaard, Guido Pintacuda, Anne Lesage, Andrew J. Pell, Sharon Mitchell, Javier Pérez-Ramírez, Christophe Copéret.Coordination environments of Pt single-atom catalysts from NMR signatures.Nature, 2025; 642 (8068): 613 DOI:10.1038/s41586-025-09068-x

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