CeO2/Ni Inverse Catalyst as a Highly Active and Stable Ru-free Catalyst for Ammonia Decomposition

催化作用 分解 纳米颗粒 化学 氧化铈 无机化学 材料科学 吸附 氧化物 化学工程 共沉淀 氨生产 物理化学 纳米技术 有机化学 工程类
作者
Hongwang Liu,Rongrong Zhang,Sibao Liu,Guozhu Liu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (13): 9927-9939 被引量:78
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c02313
摘要

Catalytic ammonia decomposition is an efficient way to produce clean hydrogen, but the design of ammonia decomposition catalysts is limited by the high cost of noble metals and the low activity. Herein, we report a CeO2/Ni inverse catalyst prepared by the coprecipitation method, exhibiting a high hydrogen production rate of 79.6 mmol gcat–1 min–1 at 500 °C, which is better than traditional supported Ni-based catalysts and even many of the Ru-based catalysts reported in the literature. In addition, this inverse catalyst showed catalytic stability for 100 h continuous reaction at 600 °C. Systematic catalyst characterizations revealed that the inverse CeO2/Ni catalyst exhibits small cerium oxide nanoparticle islands supported on the Ni nanoparticles. The inverse structure confers enhanced metal–support interaction and abundant Ni-CeO2 interface sites, which facilitate the generation of highly concentrated oxygen vacancies and abundant electron-rich Ni atoms at the interface under reduction conditions. These features endow the CeO2/Ni inverse configuration possessing increased number of adsorption sites for NH3 molecules, enhancing N–H bond breaking, and facilitating the recombination desorption of N and H adatoms, thereby accelerating the reaction rate. This work highlights the significance of constructing a rational configuration between the active metal nanoparticles and oxides to enhance the catalytic efficiency for NH3 decomposition.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
慕青应助小飞飞采纳,获得10
刚刚
在水一方应助cc采纳,获得10
1秒前
1秒前
4秒前
4秒前
5秒前
林夕发布了新的文献求助10
5秒前
小二郎应助聪明的我采纳,获得10
5秒前
十四说四十完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
我是老大应助lily336699采纳,获得10
6秒前
苏silence发布了新的文献求助10
7秒前
机灵的忆梅完成签到 ,获得积分10
7秒前
lz完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
张欢馨发布了新的文献求助10
9秒前
FIN发布了新的文献求助100
10秒前
godchai发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
13秒前
何一一完成签到 ,获得积分10
13秒前
Cauchy完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
搬砖一号发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
小灰灰完成签到,获得积分10
16秒前
俭朴的跳跳糖完成签到 ,获得积分0
18秒前
Akim应助cxz采纳,获得10
18秒前
waaliyh发布了新的文献求助10
18秒前
闪闪的采梦完成签到,获得积分10
20秒前
科研通AI6.4应助知秋采纳,获得10
21秒前
隐形曼青应助知秋采纳,获得10
21秒前
在水一方应助知秋采纳,获得10
21秒前
希望天下0贩的0应助知秋采纳,获得10
21秒前
bkagyin应助知秋采纳,获得10
21秒前
所所应助醒醒采纳,获得10
21秒前
cicytjsxjr发布了新的文献求助100
22秒前
苏silence完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6403915
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8222960
关于积分的说明 17428009
捐赠科研通 5456391
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883487
邀请新用户注册赠送积分活动 1859781
关于科研通互助平台的介绍 1701151