近日,悉尼大学黄骏教授、Assaad Masri教授以及廖晓舟教授团队提出了一种合成单原子合金的新思路,跳出传统单原子合金制备的思路框架,利用“孤岛效应”的策略,在固定合金中两种金属的相对原子比(Ru/Ni= 25 at. %)的情况下,通过降低合金总负载量,不断细化合金颗粒,直到颗粒足够小的时候,Ru最终形成高度分散的单原子合金。均质钌镍合金颗粒本身像一座座小孤岛,在二氧化钛载体上,合金颗粒的减小,正如孤岛被不断相互隔离,最终形成一个孤立稳定的单原子合金结构。本策略制备的单原子合金催化剂实现了100%的CO选择性,逆向水煤气变换速率较具有钌团簇位点的钌镍合金提高了超过55倍、较传统稀合金策略制备的钌镍单原子合金提高了约3-4倍。此外,本策略制备的单原子合金在稳定性方面比具有簇位点的合金提高约100倍,在工业中各种高温催化应用中显示出显著的潜力。
该工作为利用“孤岛效应”策略合成高分散单原子合金催化剂提供了新的思路,大大突破了以往SAA合成策略中主体金属不可逆烧结和金属负载量低原子效率低的局限性。
Sibei Zou, Yuhang Liang, Xingmo Zhang, Dr. Qinfen Gu, Dr. Lizhuo Wang, Haoyue Sun, Prof. Xiaozhou Liao, Prof. Jun Huang, Prof. Assaad R. Masri
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202412835