Dynamic interplay between metal nanoparticles and oxide support under redox conditions

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作者
Hannes Frey,Arik Beck,Xing Huang,Jeroen A. van Bokhoven,Marc‐Georg Willinger
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science (AAAS)]
卷期号:376 (6596): 982-987 被引量:189
标识
DOI:10.1126/science.abm3371
摘要

The dynamic interactions between noble metal particles and reducible metal-oxide supports can depend on redox reactions with ambient gases. Transmission electron microscopy revealed that the strong metal-support interaction (SMSI)-induced encapsulation of platinum particles on titania observed under reducing conditions is lost once the system is exposed to a redox-reactive environment containing oxygen and hydrogen at a total pressure of ~1 bar. Destabilization of the metal-oxide interface and redox-mediated reconstructions of titania lead to particle dynamics and directed particle migration that depend on nanoparticle orientation. A static encapsulated SMSI state was reestablished when switching back to purely oxidizing conditions. This work highlights the difference between reactive and nonreactive states and demonstrates that manifestations of the metal-support interaction strongly depend on the chemical environment.
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