Carbide-ondersteunde metaalkatalysatoren zijn veelbelovend vanwege de speciale eigenschappen van metaalcarbide en de interacties tussen metalen en de carbidedragers. Echter, oppervlakteoxidesoorten zijn onvermijdelijk in carbidematerialen, en hun rol in metaal-carbide-interactie blijft nog steeds onduidelijk.

Onlangs, Assoc. Prof. LIU Yuefeng's groep van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academy of Sciences (CAS), in samenwerking met Prof. LIU Xi van de Shanghai Jiao Tong University, observeerde de migratie van TiOx-soorten naar het metallische kobaltoppervlak tijdens het reductieproces met behulp van de in situ omgevingsscanning-transmissie-elektronenmicroscopie (ESTEM).

Dit werk is gepubliceerd in ACS Katalyse op 19 juni.

Co / TiC-SiC-katalysatoren vertoonden een hogere Fischer-Tropsch-synthese (FTS) -activiteit dan Co / SiC vanwege de sterkere metaalondersteuningsinteractie die resulteerde in de betere dispersie van Co NP's en de verbeterde omzetfrequentie (TOF).

De onderzoekers bereikten directe structurele observatie op nanoscopische schaal voor de metaal-ondersteuningsinteractie en onthulden dat de migratie van oppervlakte TiOx-soorten op de metallische actieve plaats significant betrokken is bij de modulatie van de interactie tussen metaal en TiC-substraat.

De vorming van Co-TiO _x -TiC heterojunctiestructuur over Co/TiC-SiC katalysator kwam niet alleen de dispersie van Co NP's ten goede, maar leverde ook de superieure intrinsieke FTS-activiteit op.

"Dit werk maakt de weg vrij voor het toekomstige rationele ontwerp van geavanceerde katalysatoren door middel van een matige interactie tussen metaal en drager door gebruik te maken van oppervlakteoxidesoorten op carbidematerialen, " zei prof. LIU.