Shape-shifting nanoparticles on a perovskite oxide for highly stable and active heterogeneous catalysis

催化作用 材料科学 纳米颗粒 氧化物 粒子(生态学) 钙钛矿(结构) 耐久性 化学工程 表面能 理论(学习稳定性) 反应性(心理学) 纳米技术 复合材料 化学 计算机科学 冶金 医学 病理 工程类 生物化学 替代医学 地质学 机器学习 海洋学
作者
Yo Han Kim,Youngho Kang,Seungyeon Jo,Hyeongwon Jeong,Dragos Neagu,Jae‐ha Myung
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:441: 136025-136025 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.136025
摘要

• A titanate-based perovskite oxide was designed to achieve and control exsolution. • Controlled exsolution induces shape-shifting of Ni, stabilizing surface/interface. • Shape-shifted Ni catalyst exhibited high CH 4 conversion activity above 94%@800 °C. • The performance retained ∼ 98% of the initial activity after 390 h. • Shape-shifting enhances durability of catalyst by tuning coking behavior. Controlling the geometric shape of nano-catalysts plays a key role in maximizing unique properties of the materials. Although shape control of nanoparticles is well known by various preparation methods, still there is no clear case for exsolution. Here we show that the shape of embedded Ni nanoparticles can be changed on exsolution process, by controlling reduction temperature and time. To elucidate and generalize the shape-shifting, we develop a model which describes the equilibrium shape of nanoparticles on support thermodynamically. Our results suggest that there is a thermodynamic driving force for the exsolved nanoparticle to be stabilized into faceted shape with low surface/interface energy, during the particle growth. Through catalytic activity testing, the improved durability of shape-shifted Ni catalysts is confirmed on dry-reforming condition over 390 h, resulting from enhanced interface stability and cocking resistance. This provides theoretical and experimental framework for the shape control of exsolved particle on oxide support, but also for the design of unique catalyst with high stability and reactivity.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
DrDong98发布了新的文献求助20
刚刚
1秒前
1秒前
YC发布了新的文献求助10
1秒前
善学以致用应助kkjust采纳,获得10
1秒前
onion发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
犟牛儿发布了新的文献求助10
3秒前
啊大大哇发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
JINtian发布了新的文献求助10
4秒前
AUV关闭了AUV文献求助
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
今后应助俊逸的盛男采纳,获得30
7秒前
万能图书馆应助曾经涵梅采纳,获得10
7秒前
90min完成签到 ,获得积分20
7秒前
林业光魔发布了新的文献求助10
8秒前
淡淡醉波wuliao完成签到,获得积分10
8秒前
zsreed发布了新的文献求助10
8秒前
在皖美羊羊完成签到,获得积分10
9秒前
dpp发布了新的文献求助10
9秒前
所所应助朱立麒采纳,获得10
9秒前
9秒前
bkagyin应助无可匹敌的饭量采纳,获得10
10秒前
11秒前
王某发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
852应助咸鱼采纳,获得10
12秒前
gloval发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
yuanyuan发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
科研通AI6应助畅快的白枫采纳,获得10
14秒前
乐观黎云发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
大个应助火烧屁屁采纳,获得30
16秒前
16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
Mechanics of Solids with Applications to Thin Bodies 5000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599265
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4684848
关于积分的说明 14836659
捐赠科研通 4667343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2537858
邀请新用户注册赠送积分活动 1505330
关于科研通互助平台的介绍 1470764