Maximized Ir atom utilization via downsizing active sites to single-atom scale for highly stable dry reforming of methane

甲烷 Atom(片上系统) 比例(比率) 二氧化碳重整 化学 材料科学 环境科学 催化作用 计算机科学 物理 有机化学 合成气 嵌入式系统 量子力学
作者
Yang Yang Li,Cun Liu,Yang Su,Yang Zhao,Botao Qiao
出处
期刊:Chemical synthesis [OAE Publishing Inc.]
卷期号:4 (4) 被引量:8
标识
DOI:10.20517/cs.2024.44
摘要

Noble metals such as iridium with high Tammann temperature are inclined to sintering resistance and may be promising in the high-temperature dry reforming of methane (DRM) process, yet the low atom utilization remains intractable. Herein, we synthesized Ir/TiO2 catalysts via the conventional incipient wetness impregnation method and further downsized the Ir species from a nanoparticulate to a single-atom scale by gradually decreasing Ir loadings from 1.0 wt.% to 0.01 wt.%. With the advantage of single atoms for maximized atom utilization, Ir single atoms were employed to enhance atom utilization in the DRM process. Various characterizations, such as aberration-corrected high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy, CO adsorbed in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectra and X-ray absorption spectra demonstrated the existence of Ir single atoms in 0.01% and 0.05% Ir/TiO2. During the DRM process, Ir single-atom catalysts exhibited a better specific reaction rate of as high as 697.71 molCH4·gIr-1·h-1 at 750 °C compared with that over Ir nanoparticles of mere 447.12 molCH4·gIr-1·h-1, which unambiguously showed the remarkable Ir atom utilization over Ir single atoms. Besides, the Ir single-atom catalysts also exhibited excellent stability during the DRM process for 50 h and revealed outstanding anti-coking and good sintering-resistance properties examined by the thermal gravimetric analysis-mass spectrometer and Raman spectroscopy. The strategy of employing Ir single atoms for the maximum atom utilization in the high-temperature reaction process can pave the way for better exploitation of noble metals in other industrial reaction processes.
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
1秒前
1秒前
2秒前
ADDDGDD发布了新的文献求助10
2秒前
az发布了新的文献求助10
3秒前
Sweety-完成签到 ,获得积分10
4秒前
ADDDGDD发布了新的文献求助10
4秒前
ADDDGDD发布了新的文献求助10
6秒前
youming发布了新的文献求助200
7秒前
英俊的铭应助CCCwHHH采纳,获得10
7秒前
9秒前
岩缝中的铁线蕨完成签到 ,获得积分10
9秒前
庆何逐完成签到 ,获得积分10
9秒前
霸气傀斗完成签到 ,获得积分10
11秒前
田様应助FranciscoZinnell采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
合适秋翠发布了新的文献求助10
14秒前
学术乞丐完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
1733发布了新的文献求助30
15秒前
ADDDGDD发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.4应助听闻采纳,获得10
16秒前
17秒前
背后玉米发布了新的文献求助10
17秒前
ADDDGDD发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
ADDDGDD发布了新的文献求助10
19秒前
ADDDGDD发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
ongkianwhww完成签到,获得积分10
22秒前
Jocelin发布了新的文献求助10
22秒前
yyy发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
ADDDGDD发布了新的文献求助10
23秒前
英俊的铭应助太阳采纳,获得10
24秒前
ADDDGDD发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
Bright完成签到 ,获得积分10
25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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 6349520
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8164410
关于积分的说明 17178531
捐赠科研通 5405789
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862313
邀请新用户注册赠送积分活动 1839967
关于科研通互助平台的介绍 1689142