稳定在氧化物载体上的配体配位Ir单原子催化剂及其在还原气氛下的演化( Ligand-coordinated Ir Single-atom Catalysts Stabilized on Oxide Supports for Ethylene Hydrogenation and Their Evolution under a Reductive Atmosphere )

L Chen IS Ali GE Sterbinsky X Zhou SL Tait

在本工作中，我们提出了一系列新的氧化物负载的Ir配体单原子催化剂（SACs）用于乙烯加氢。本课题组采用金属-配体自组装的方法,在CeO2或MgO的粉末载体上,分别使用1,10-邻菲咯啉-5,6-二酮(PDO)或3,6-二-2-吡啶基-1,2,4,5-四嗪(DPTZ)两种配体中的一种进行自组装。通过XAS、XPS和CO吸附的表征证明了Ir主要以高度均匀的阳离子单原子形式存在。在100°C乙烯加氢反应中,Ir SACs催化剂的耐久性和金属利用率明显高于Ir纳米粒子(NP)催化剂,并且在反应10 h后没有发现Ir聚集体,表现出优异的稳定性。通过配体和载体效应可以调节活性:PDO和CeO2分别优于DPTZ和MgO。这种可调谐性归因于H2活化能力的差异，这是由于载体还原性、Ir上的电子密度以及潜在的Ir的局部配位环境的差异所导致的。Ir囊在惰性气体或H2作用下失去H2活化活性。通过XPS和原位XAS研究，我们将前者归因于H2活化的活性物种Ir氢化物的可逆损失，而后者归因于不可逆的过氢化和IrO/N配位的损失。本工作提出了一种新型的Ir氢化囊，它比负载的Ir NP更持久、更高效、更可调，而比均相的Ir配合物更稳定。它还提供了关于配体和载体效应的基本理解，以及Ir单原子在H2作用下的演化，指导了未来稳定、有效的氢化囊的设计。

SciDown文献求助系统（解决99%问题） Public Download ResearchGate RSC publishing