中科院张铁锐/施润AM: 太阳能驱动TiO2负载Ni2P/Ni催化剂选择性CO还原

2023年10月13日下午3:20 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 2

太阳能驱动Fischer-Tropsch合成(FTS)具有可持续生产燃料的巨大潜力。然而，作为光吸收单元和活性位点的过渡金属的调控困难，导致该过程对多碳产物(C₂₊)的选择性受到的阻碍。

中国科学院张铁锐、施润等人报道了一种TiO₂负载Ni₂P/Ni部分磷化策略，制备出一系列用于光热FTS的催化剂(TiO₂-Ni-P-x)。

磷化导致在Ni纳米颗粒表面形成Ni₂P纳米岛，其数量可以强烈影响CO还原产物选择性。结构表征和密度泛函理论计算表明，部分磷化使暴露的金属Ni对CO吸附和活化具有高的活性，而Ni₂P/Ni界面的存在则抑制CO的甲烷化并促进吸附的* CH中间体C-C耦联反应。

在氙灯或太阳光照射下，优化后的P/Ni比为17.41%的TiO₂-Ni-P-x催化剂显示出70.70%的C₂₊选择性和29.03%的C₅₊选择性，CO 转化率为20.70%，另外，在流动反应器中，光照射下测试24小时性能没有明显下降。相反，在没有Ni₂P存在的情况下，甲烷是主要产物(>90%)，Ni金属提供的C₂₊产物(≈1%)可以忽略不计。

Titania-supported Ni₂P/Ni catalysts for selective solar-driven CO hydrogenation. Advanced Materials, 2021. DOI: 10.1002/adma.202103248

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中科院张铁锐/施润AM: 太阳能驱动TiO2负载Ni2P/Ni催化剂选择性CO还原

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