单原子合金(SAA)催化剂在异相催化中表现出巨大的潜力。制造SAA需要复杂而昂贵的合成方法来精确控制原子尺度分散,以形成具有较少活性位点且易于烧结主体金属的稀释合金,这仍处于开发的早期阶段。
在这里,悉尼大学Sibei Zou,Jun Huang从涉及“孤岛效应”的全新视角出发,通过一种简单的策略解决了这些限制,无需稀释即可制造SAA:均质RuNi合金被不断细化为高度分散的合金岛(~1 nm),具有完全单原子位点,相对金属负载高达40%。
文章要点
1)研究人员通过先进的原子分辨率技术,单个Ru原子与Ni结合形成SAA,具有非凡的长期稳定性,并且不会烧结主体金属。
2)SAA表现出100%的CO选择性,比具有Ru簇位点的合金的反向水煤气变换(RWGS)速率高出55倍以上,并且通过稀释策略比SAA高出3-4倍以上。
本研究报告了一种采用湿式浸渍法制造SAA的一步式制造策略,具有持久的高原子效率,有望实现大规模工业应用。
参考文献
Sibei Zou, et al, Manufacturing Single-Atom Alloy Catalysts for Selective CO2 Hydrogenation via Refinement of Isolated-Alloy-Islands, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202412835
DOI: 10.1002/anie.202412835
https://doi.org/10.1002/anie.202412835