Au单原子与纳米多孔Au的动态共催化甲烷热解
多相催化是化学，能源和环境保护行业及其相关基础研究中的关键过程，而纳米催化剂和单原子催化剂是目前比较重要的两类多相催化剂。这两类均表现出优异的催化性能和互补的功能，学术界通常认为它们的催化过程/机理不同。然而，最近的理论工作表明，Au纳米颗粒/团簇在催化CO氧化过程中会释放Au单原子，并且它们共同完成催化CO的氧化。但是，迄今为止，既没有关于共催化的直接实验证据，也没有关于单原子催化剂的任何多相催化过程的直接观察的报道。
近日，天津理工大学罗俊教授团队、丁轶教授团队和云南大学胡广志教授团队等人在NATURE COMMUNICATIONS上发表了题为“Dynamic co-catalysis of Au single atoms and nanoporous Au for methane pyrolysis”的文章。文中，作者利用透射电子显微镜结合DENSsolutions原位气体加热杆表征了纳米多孔金（NPG）催化CH4热解的动态催化过程。发现一些NPG表面部分分解，从而释放出Au 单原子（SA），Au SAs和NPG共同催化CH4热解，生成无定形碳和H2。此外，还观察到单个原子动态聚集成纳米颗粒，然后重新分解回单个原子。这项工作用可靠直观的实验证据表明，在一定条件下，纳米催化剂和单原子催化剂的多相催化过程不是独立的，它们存在动态的共催化过程。该工作为设计催化剂提供了新的启示。
Wei Xi, Kai Wang, Yongli Shen, Mengke Ge, Ziliang Deng, Yunfeng Zhao, Qiue Cao, Yi Ding, Guangzhi Hu, Jun Luo. Dynamic co-catalysis of Au single atoms and nanoporous Au for methane pyrolysis. NATURE COMMUNICATIONS, 2020, 11, 1919.
DOI: 10.1038/s41467-020-15806-8
https://doi.org/10.1038/s41467-020-15806-8
通过氮掺杂碳热原子化恢复已烧结负载型催化剂的活性
负载型金属催化剂广泛应用于许多重要工业应用的多相催化反应中，例如化学品，药物和清洁燃料的生产以及汽车尾气的净化等。但是，大多数负载型催化剂在实际应用中会发生烧结使金属颗粒长大，从而大大降低了其活性表面以及稳定性并导致催化剂失活。已失活催化剂的回收和再生成本极高，且影响工业生产效率。因此，研究抗高温烧结催化剂，并降低失活催化剂再生和回收成本成为学术界和工业界研究人员的重要目标。
中国科学技术大学吴宇恩教授团队、南京理工大学刘伟教授团队和天津理工大学罗俊教授团队发表于NATURE COMMUNICATIONS上的题为“Recover the activity of sintered supported catalysts by nitrogen-doped carbon atomization”的文章报道了一种氮掺杂碳热原子化方法，该方法不仅可以重新分散氧化物负载上的金属纳米颗粒，还可以使烧结和失活的负载型金属催化剂再生。该研究为制备抗烧结的单原子催化剂和失活的工业催化剂的再生打开了一个窗口。
Huang Zhou, Yafei Zhao, Jie Xu, Haoran Sun, Zhijun Li, Wei Liu, Tongwei Yuan, Wei Liu, Xiaoqian Wang, Weng-Chon Cheong , Zhiyuan Wang, Xin Wang, Chao Zhao, Yancai Yao, Wenyu Wang, Fangyao Zhou, Min Chen, Benjin Jin, Rongbo Sun, Jing Liu, Xun Hong , Tao Yao, Shiqiang Wei, Jun Luo, Yuen Wu. Recover the activity of sintered supported catalysts by nitrogen-doped carbon atomization. NATURE COMMUNICATIONS, 2020, 11, 335.
DOI: 10.1038/s41467-019-14223-w
https://doi.org/10.1038/s41467-019-14223-w
—END—
了解最近的原位技术进展和活动安排。精彩咨询持续热力呈现。