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研究概述

單原子催化劑（SACs）因其對(duì)金屬的高利用率備受關(guān)注。

然而，研究人員更傾向于開(kāi)發(fā)各種單原子形式的活性金屬，單原子促進(jìn)劑的內(nèi)在作用通常被低估，而這些作用在提高反應(yīng)活性方面意義重大。

基于此，2024年11月5日，山東大學(xué)賈春江教授、北京大學(xué)馬丁教授、南開(kāi)大學(xué)劉錦程研究員在國(guó)際期刊Angewandte Chemie International Edition發(fā)表題為《Single-atom Barium Promoter Enormously Enhanced Non-noble Metal Catalyst for Ammonia Decomposition》的研究論文。

在此，研究人員在氨分解反應(yīng)條件下，以結(jié)晶碳酸鋇（BaCO₃）為前驅(qū)體，在Co-Ba/Y₂O₃催化劑中原位制備了Ba單原子。

優(yōu)化后的Co-Ba/Y₂O₃催化劑在極低溫度（500℃，GHSV=840,000 mL g^?1?h^?1）下H₂產(chǎn)率高達(dá)138.3 mmolH_2?g_cat^-1?min^-1，在350 h的測(cè)試中表現(xiàn)出優(yōu)異的耐久性，在所有非貴金屬催化劑中活性最高，達(dá)到甚至超過(guò)了許多報(bào)道的釕（Ru）基催化劑。

在高溫（≥600 ℃）條件下，Y₂O₃和Co與Ba均表現(xiàn)出正相互作用，有利于Ba的分散。

Ba單原子顯著增強(qiáng)了Co的電荷密度，并形成了額外的活性Co-O-Ba-Y₂O₃界面位點(diǎn)，減輕了氫中毒，降低了*NH的N-H鍵活化反應(yīng)勢(shì)壘。

在多相催化領(lǐng)域探索原子分散促進(jìn)劑具有開(kāi)創(chuàng)性意義，為催化材料開(kāi)辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域。

圖文解讀

圖1：催化劑的催化性能

圖2：催化劑的表征

圖3：Ba單原子在Co-Ba/Y₂O₃催化劑中的催化作用

文獻(xiàn)信息

Single-atom Barium Promoter Enormously Enhanced Non-noble Metal Catalyst for Ammonia Decomposition,?Angewandte Chemie International Edition,?2024.?

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/11/07/84b81eef3b/

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