金属与可还原载体（如CeO₂, TiO₂ 和SnO₂）之间的金属-载体强相互作用（SMSI）在多相催化中具有至关重要的作用。

近日，苏州大学张桥教授，林海平副教授，广东工业大学Yong Xu报道了组成可调的单分散Pd_xGa_y纳米颗粒（NPs）中钯（Pd）和氧化镓（Ga2O3）载体之间的SMSI。

文章要点

1）研究人员在油酸、油胺和三辛基膦的溶液中分别加入Pd(Acac)₂和Ga(Acac)₃，采用热注射法制备了成功制备了平均粒径为4.5−4.8 nm的单分散Pd_xGa_y NPs。研究人员在Pd_xGa_y NPs上观察到了典型的SMSI特征，如Ga₂O₃与Pd之间的电子转移，抑制了H₂和CO的吸附。详细的表征和控制实验表明，PdGa合金和Ga₂O₃在Pd_xGa_y NPs中的共存对SMSI的形成起着至关重要的作用。

2）为了系统阐明SMSI对催化性能的影响，研究人员采用Pd_xGa_y NPs作为丙炔半加氢（PSH）去除丙烯中微量丙炔的“自负载型催化剂”。实验结果表明，优化后的Pd_0.34Ga₁ NPs在30℃、常压下的丙烯选择性为98.2%，丙炔转化率为96.6%，远高于纯Pd NPs和传统湿法浸渍法制备的Pd/Ga₂O₃催化剂。

3）密度泛函理论（DFT）计算进一步揭示了单分散Pd_0.34Ga₁ NPs中的SMSI能显著改变其表面性质，导致PSH反应路径的变化。

研究工作不仅可以加深了SMSI的基本认识，而且可以促进多相催化剂的设计和应用。

参考文献

Mingyu Chu, et al, Strong metal-support interaction between palladium and gallium oxide within monodisperse nanoparticles: Self-supported catalysts for propyne semi-hydrogenation, Journal of Catalysis (2020)

DOI: 10.1016/j.jcat.2020.12.015

https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.12.015