三单位联合ACS Catal.: 结构畸变起大作用!通过倾斜FeO6以调节氧活度用于甲烷干重整 2024年3月11日 下午8:01 • T, 顶刊 • 阅读 6 钙钛矿氧化物(结构式:ABO3)是一类重要的功能性氧化物,由于其优异的氧化还原性能,在解决能源储存、化学生产和污染物降解的过程中得到了广泛的应用。目前主要认为B位过渡金属是决定这些氧化物整体性能的主要活性中心,最近的一些报道进一步发展了这种机制,即B-O氧化还原影响许多过程中的反应动力学和选择性,例如化学循环甲烷转化和通过Mars-van Krevelen (MvK)机制进行的反应,强调晶格氧的重要作用。然而ABO3中结构和元素的不同特征,精确控制氧活性仍然具有挑战性。 基于此,中科院大连化物所王晓东、西北大学朱燕燕和大连理工大学蒋博等设计了一系列具有LaFe0.8M0.2O3 (M=Al、Ga、Fe和Sc)组成的模型催化剂,旨在阐明结构畸变在调节晶格中的功能作用。用氧化还原惰性Al3+、Ga3+和 Sc3+取代 Fe3+阳离子能够消除氧空位、外来氧化还原活性阳离子和Fe价态变化。结合实验结果和DFT计算验证了FeO6八面体的倾斜度而不是Fe-O键长在调节氧活性中起主要作用。 通过掺杂具有较小半径的氧化还原惰性阳离子(Sc3+ > Fe3+ > Ga3+ > Al3+)来减少八面体倾斜可以大大增强Fe-O键共价键并降低氧空位形成能。这不仅有助于反应物的活化,而且还加速了氧的流动性。因此,具有最小FeO6八面体倾斜(6.6°倾斜)的LaFe0.8 Al0.2O3表现出比LaFe0.8Sc0.2O3(9.5°倾斜)高70%的优异合成气生产率,同时具有更好的CO2用于甲烷化学循环干重整的转化。这一发现不仅提供了对晶格氧活化机制的基本理解,而且突出了局部结构变形对调节氧化还原催化剂活性的影响,为设计用于特定催化反应的先进催化剂提供了有意义的指导。 Oxygen Activity Tuning via FeO6 Octahedral Tilting in Perovskite Ferrites for Chemical Looping Dry Reforming of Methane. ACS Catalysis, 2022. DOI: 10.1021/acscatal.2c00920 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/03/11/f11553b3f7/ 催化 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 福州大学Angew:Pt/Cu(111) 单原子合金上的持续氢溢出,气体诱导化学过程的动态见解 2024年2月25日 AFM:协同策略!同时缓解锂枝晶生长和体积变化的石墨烯主体 2023年10月14日 东南大学Mater. Horiz.:SACs上NRR的简单描述 2023年10月15日 苏州纳米所丨高性能锂金属电池研究获重要进展 2023年10月24日 福建物构所王要兵EES: 基于C60@多孔有机笼正极的光辅助锂有机电池 2023年10月15日 电池顶刊集锦:崔光磊、孟颖、侴术雷、杨全红、吴宇平、庞欢、潘安强、卢锡洪、张朝峰、张联齐等成果! 2023年10月7日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交