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金属载体强相互作用的探究 SMSI—简介 机理的探究 结论 SMSI应用 SMSI—简介 1978年美国S. J. Tauster报道了担载在TiO2上的第8族贵金属( Pt, Pd, Ir, Ru, Rh等)存在金属-载体强相互作用。 金属负载型催化剂：金属：第八族贵金属如Pt, Pd, Ir, Ru, Rh, Ni,等； 载体：过渡族金属可被部分还原氧化物如TiO2,V2O3,Nb2O3,Ta2O5，等。 预处理方式：高温（≥500℃）氢气氛还原处理，近年来研究发现在高真空高温煅烧也可形成SMSI作用。 SMSI机理探究 到目前为止,人们已经用量化计算、电镜、X光电子能谱、X射线粉末衍射、俄歇电子能谱、同步辐射、电子顺磁共振、程序升温脱附等多种工具对金属-载体强相互作用产生的机理进行了大量研究,但不同于催化剂体系发生强相互作用的机理不同,因此,还没有定论。 在诸多研究中主要是从四个方面来解释这种现象的:金属间成键;特殊的形貌结构;电子效应;载体对金属的包覆。 近年来,越来越多的研究者倾向认为载体对金属的包覆是产生金属-载体强相互用的主要原因,并且同时伴随着金属与载体间电荷转移的重要作用。 金属间成键 电子效应 研究表明,金属与载体间电荷转移也是产生金属载体强相互作用的一个重要原因。以Pt/TiO2为例，发现Pt/TiO2高温处理后,低价钛离子物种和铂之间可发生化学作用,使Pt中心变为富电子中心。金属-载体强相互作用机理示意如上图所示,在高温氢处理后,载体TiO2本身能够与氢发生某种形式的键合,生成低价含氢钛物种,并向Pt金属传递电荷,使Pt原子在室温解离吸附氢分子的能力减弱或丧失,同时产生Pt2TiO2 -H体系的储氢作用,抑制室温吸附氢。 根据体相电导和X光电子能谱数据分析,作者认为金属-载体强相互作用是由于TiO2体相的导带电子容易隧穿薄的TiO2层到达Pt颗粒表面,被Pt捕获后形成带大量负电荷的Pt颗粒,Pt-具有好的解离H2的能力,但与H原子形成的键很弱的原因造成的。 载体对金属的包覆 在300℃ 氢还原，A峰没有明显的减弱，在500 ℃氢还原A峰强度明显减弱，表明有CeO2-x生成，在500 ℃下排空氢，A峰的强度没有明显变化。 图中显示了初始样品中的Ni在300时被完全还原到金属态，在500时Ni的3p信号明显减弱，与CeO2-x的形成相对应。这显示在催化剂的表面没有Ni颗粒的存在。 载体对金属的包覆
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