這項工作提出了系統的實驗和密度泛函理論(DFT)研究,以揭示通過H
2反應在沉積于摻硼石墨烯(表示為Pt/BG)催化劑上鉑納米顆粒(NPs)上NO還原的機理。表征和DFT計算都將硼(以Pt/BG計)確定為除公認的Pt NPs之外的另一個NO吸附位點。此外,BG導致Pt/BG中Pt NPs尺寸的減小,從而促進了氫的溢出。Langmuir-Hinshelwood雙位動力學模型在Pt/BG上的數學和物理標準均得到滿足,這表明H溢出進一步活化了硼(在Pt/BG中)吸附的NO。另一方面,Pt/石墨烯(Pt/Gr)表現出典型的Langmuir-Hinshelwood單中心機理,其中Pt NPs僅充當NO吸附的活性中心。這項工作有助于以密切的機理了解在Pt/BG和Pt/Gr催化劑上發生的NO-H
2反應,并提供了有關活性位點作用的新見解,以改進用于還原NO催化劑的設計。
Figure 1. Pt/Gr模型的優化結構(a),Pt/Gr上的NO/H
2共吸附(b),Pt/BG模型(c),Pt/BG上的NO/H
2共吸附(d)。
Figure 2. 實驗和預測反應速率的奇偶校驗圖
Figure 3. 在Pt/BG催化劑上的NO?H
2反應中,Pt團簇(r
3)和摻雜的硼(r
21)對NO活化的貢獻。
相關研究成果于2020年由江漢大學Maocong Hu課題組,發表在Journal of Hazardous Materials(doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124327)上。原文:Mechanistic insights into NO?H
2 reaction over Pt/boron-doped graphene catalyst。
轉自《石墨烯雜志》公眾號