近日,中国科学技术大学曾杰教授课题组在高熵合金催化剂的设计制备领域取得重要进展。研究人员提出了一种基于合金化效应设计、制备用于丙烷脱氢的高熵合金催化剂的方法,通过金属助剂的逐步引入与合金化效应的平衡,构筑出表面富集孤立铂位点的高熵合金催化剂。该催化剂对丙烷脱氢反应展现出优异的催化性能,尤其具有超高的丙烯生成速率。相关成果以“Progressive fabrication of a Pt-based high-entropy-alloy catalyst toward highly efficient propane dehydrogenation”为题发表于《德国应用化学》杂志(Angew. Chem. Int. Ed. 2024,e202419093)。
高熵合金因其巨大的组成空间、独特的结构以及优异的稳定性,展现出优于传统单金属或二元合金的催化性能,成为多相催化领域的热点材料。尽管前人已报道了一些高熵合金催化剂的筛选/设计策略,传统的试错法仍占主导,限制了高效催化剂的探索。因此,亟需发展合理的设计策略,推动高熵合金的合成及催化应用。另一方面,物理化学性质的差异使得金属助剂对铂基丙烷脱氢催化剂的几何电子结构具有不同的影响。进而对合金效应的深入理解可以为设计制备高效丙烷脱氢高熵合金催化剂提供理论依据。
研究人员通过对铂基二元合金体系的深入研究发现铜、锡、金和钯对铂展现出稀释、包覆、表面富集以及不均一效应。经金属助剂的依次引入,逐步实现了对铂物种的稀释、孤立、表面富集以及高熵化稳定,最终制备得到表面富集孤立铂位点的高熵合金催化剂。
图1.基于合金化效应逐步设计与构筑高熵合金催化剂催化研究表明,合金元素逐步引入带来的结构变化对应地实现了丙烷脱氢催化选择性、活性及稳定性的提升。所制备的高熵合金催化剂在550摄氏度常规测试条件下200小时内无明显失活。此外,在354每小时的高空速条件下,所制备高熵合金催化剂在550及600摄氏度下均展现出超高的丙烯生成速率,优于已报道的铂基多元合金催化剂。该工作对合金化效应的深刻理解和灵活应用实现了高熵合金催化剂的定向构筑,为高熵合金设计制备提供新思路,有望加速催化剂的开发与研究。
图2.丙烷脱氢催化性能研究该项研究受到国家自然科学基金委、中国科学院和科技部等的资助。曾杰教授、严涵特任副研究员为该论文的通讯作者,博士生罗均为论文的第一作者。
论文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202419093
复旦大学公共卫生学院教授余宏杰联合英国牛津大学教授Moritz Kraemer、比利时鲁汶大学教授Philippe Lemey、英国皇家兽 真核细胞依赖形态的动态变化来执行多种功能,以维持基本生物过程并调控细胞行为。单细胞捕食性原生动物长吻虫的形态与天鹅相似。其中,常见种天鹅长吻虫因此得名。长吻虫细胞在结构上划分为三个部分,即从后端到前端 当地时间11月1日,教育部副部长陈杰在巴西福塔莱萨出席二十国集团(G20)教育部长会议和2024年全球教育会议期间,会见英国教育部国务大臣雅基·史密斯。双方就尽快重启中英教育部长级磋商机制达成一致,并同意在此基础上探 走进重庆市八中渝北校区时,恰逢课间休息时间。操场上,孩子们奔跑玩耍,脸上满是纯真、开朗的笑容。这是记者对这所学校学生的第一印象。守护这份开朗的,是学校一个特别的机构——“心语心苑”心理 ◎摘 要 有文化自信的民族,才能立得住、站得稳、行得远。思政课建设要以中华优秀传统文化、革命文化和社会主义先进文化为力量根基,才能更好地坚定学生的文化自信,厚植思政课的文化底蕴。要遵 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 徐德明 通讯员 孙敬 纪宏宇)记者近日从天津市滨海新区教育体育局获悉,天津滨海职业学院代表队在2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛“建设工程数字化计 。本文链接:中国科大提出高熵合金催化剂定向合成新策略http://www.sushuapos.com/show-12-6-0.html
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