Onlangs, een groep onder leiding van Prof. WANG Junhu van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) construeerde een nieuw type sterke metaal-ondersteuningsinteractie (SMSI) door de melamine/ureumkatalysatormodificatie en oxidatieatmosfeer calcineren, en een nieuwe strategie ontwikkeld om de stabiliteit van platinagroepmetalen (PGM's) katalysatoren te verbeteren.

Deze studie is gepubliceerd in ACS Katalyse op 4 mei.

Prof. AO Zhimin van de Guangdong University of Technology en Prof. ZHANG Binsen van het Institute of Metals of CAS waren ook betrokken bij het onderzoek.

De geïnduceerde overlaag van SMSI bedekt vaak verschillende katalytische actieve plaatsen, wat leidt tot katalysatoren die in zekere mate inactief zijn. Bovendien, het terugtrekken van de bovenlaag bij omgekeerde atmosfeerbehandeling beperkt het effect van SMSI op het verbeteren van de katalytische prestatie van onderliggende metalen, vooral bij hoge temperaturen.

De klassieke SMSI die wordt geïnduceerd door calcinering in een reductieatmosfeer tussen overgangsmetaaloxiden en PGM's is onderzocht. Echter, de inkapseling op dezelfde katalysatoren vond plaats onder oxidatiecondities is nog steeds onduidelijk.

De onderzoekers vonden het bewijs dat PGM-nanodeeltjes kunnen worden ingekapseld door een amorfe en permeabele TiOx-deklaag op titania-ondersteunde katalysatoren onder een oxidatieve atmosfeer aangedreven door melamine/ureum. Het was in strijd met de voorwaarde die nodig is voor klassieke SMSI tussen Pt en TiO ₂ .

Bovendien, de gevormde bovenlaag werd gestabiliseerd tegen heroxidatie bij 400-600 °C in lucht, in schril contrast met het terugtrekken van de TiOx-bovenlaag door daaropvolgende oxidatiebehandeling in klassieke SMSI. En het vormingsmechanisme van dit soort inkapseling was anders dan dat van klassieke SMSI.

"De nieuwe strategie werd verder gedemonstreerd op door titanium ondersteunde Pd- en Rh-nanodeeltjes, en het biedt een veelbelovende nieuwe manier voor het ontwerpen van op PGM's gebaseerde katalysatoren met een hoge activiteit en stabiliteit, " zei prof. WANG.