近日,明升官网明升体育app院大连明升手机物理研究所包信和院士、研究员傅强团队在反应诱导催化剂结构动态演变研究中取得新进展,发现Mo基催化剂在逆水煤气变换(RWGS)反应中能够原位碳化,形成碳化钼活性结构,从而显著增强该反应的催化反应活性,在超高空速条件下实现了一氧化碳的高速生成。相关成果发表在《德国应用明升手机》。
在催化反应过程中往往伴随着催化剂结构的动态演变,从而改变反应活性、选择性和稳定性。近年来,该团队在气氛诱导催化表界面动态演变的研究中取得系列进展,发现反应气氛可诱导金属或氧化物催化剂的动态分散与活化等,并显著增强催化反应性能。
工作中,研究人员在MoO3催化剂中引入插层氢,形成了HxMoOy,促进氧化钼还原为金属Mo,金属Mo在RWGS反应中可以原位碳化并形成高活性碳化钼结构,进而增强RWGS反应活性。研究结果表明,催化剂表面性质与反应微环境影响了碳化过程,O/Mo比越低,越有利于碳化;反应中二氧化碳转化率越高,产物一氧化碳分压越高,越有利于碳化。
碳化显著增强了二氧化碳吸附与活化,从而提升了RWGS反应活性,在优化的反应条件下,最高可得到7544.6 mmol·gcatal-1·h-1的一氧化碳生成速率。(来源:明升官网明升体育app报 孙丹宁)
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