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负载型催化剂中
贵金属与载体的强相互作用学生：彭家喜导师：王树东研究员7/12/2025SeminarⅡ
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目录前言强相互作用的表现发生强相互作用的催化剂举例强相互作用的表征形成强相互作用可能的机理实验中涉及的现象结论
M.Humeniketal.,J.Am.Ceram.Soc.,37(1954)18对金属－载体相互作用的认识最初来源于对金属－载体界面接触角的研究G.M.Schwab,Surf.Sci.,13(1969)198界面上的行为被看成金属－半导体的接触而按传统的空间－电荷理论处理前言
J.H.Sinfeltetal.,J.Am.Chem.Soc.,85(1963)3365“氢溢流”用来解释当掺入η-Al2O3时Pt/SiO2催化剂催化乙烯加氢活性增大01S.J.Tausteretal.,J.Am.Chem.Soc.100(1978)1701977-1978年S.J.Tauster等人首先提出金属－载体强相互作用的概念02前言
前言所谓金属－载体的强相互作用就是负载于特定载体上的金属催化剂经高温氢还原后，在排除了烧结，包藏和还原不完全等因素后，金属对氢和一氧化碳化学吸附能力大大下降的状态，常简称之为SMSI（Strong-Metal-Support-Interaction）
SMSI的表现
化学吸附性能H2andCOadsorptionat25℃onTiO2-supportedmetalsJ.Tausteretal.,J.Am.Chem.Soc.,100(1)(1978),170
SMSI的表现
金属组分形貌学XRD研究表明：TiO2在150℃H2还原后为无定形，经550℃H2还原后为具有氧缺陷的锐钛矿晶体；当铂存在时550℃H2还原使TiO2变成Ti4O7TEM考察结果表明：正常状态的Pt/TiO2上铂颗粒呈半球状，经600℃H2还原后，铂呈地堡式的扁平的立方体状，高度不超过几个原子层厚，类似于二维筏状结构；用氧或水蒸气处理后，铂又恢复成半球状三维颗粒Bakeretal.,J.Catal.,56(1979)390
SMSI的表现
催化性能P.Meriaudeauetal.,7thI.C.C.,1980(E2)1464SMSI体系催化剂对烷烃加氢、脱氢和氢解反应的活性受到抑制M.A.Vanniceetal.,J.Catal.56,(1979)236SMSI体系催化剂对CO＋H2反应的活性、选择性和抗失活性能均有很大改善
SMSI的广泛性X1000=log(PH2O/PH2),PH2O和PH2为1000K时在氧化物与括号中的物相之间达到平衡时的水和氢的分压
具有SMSI性质的催化剂举例Activityandselectivityofcatalystsat100℃，14atm,8.33ml/andH2/alkadienes(molarratio)=1.28YuanzhiLietal.,Chem.Phy.Lett.,372(2003)160
具有SMSI性质的催化剂举例CrotonaldehydehydrogenationoverPt/TiO2andNi/TiO2,Pcroald.=35Torr,BalanceH2,TRXN=333KAjitDandekaretal.,J.Catal.,183(1999)344
具有SMSI性质的催化剂表征YuanzhiLietal.,Chem.Phy.Lett.,372(2003)160
形成SMSI可能的机理机理---还原载体向金属颗粒顶端的迁移---包覆01HREMimageofaRh/TiO2catalystreducedat473K02HREMimageofaRh/TiO2catalystreducedat773K03S.Bernaletal.,J.Chem.Soc.,FaradayTrans,92(1996),279904
形成SMSI可能的机REMimageofaRh/TiO2catalystreducedat773Kandfurtherre-oxidisedat673KBernaletal.,Catal.Today,77(2003)385HREMimageofaRh/TiO2catalystreduced
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