行業新聞

北大馬丁、大連理工石川,剛發完Nature又發Science:超薄Au團簇@α-MoC超低溫水煤氣變換!

2017/6/28 CCG-CCH

水煤氣變換反應(CO+H2O=CO2+H2)是能源化工領域去除CO和產氫的重要過程,受平衡限制的反應喜歡在低溫下進行。在燃料電池中,也需要水煤氣變換催化劑具有更高活性和穩定性,來滿足節能降耗、和特定的工作溫度,實現在線產氫。

 

       有鑒于此,北京大學馬丁課題組、大連理工大學石川課題組、以及美國布魯克哈爾國家實驗室Rodriguez等人合作報道了一種在α-MoC基底上沉積原子層Au團簇的界面催化劑用于超低溫WGS反應!

 

       303K條件下,水分子在部分氧化的α-MoC基底上活化,在Mo位點生產表面OH;同時,CO吸附在相鄰的Au位點,反應能壘相對較低,易于和表面羥基反應,在超低溫下實現高活性!

 

       雖然重整相對容易發生,但是相對于WGS第一步反應:水的解離,其能壘還是要高很多,所以WGS的速率決定步驟還是在重整階段。
1. 2% Au/α-MoC催化劑的催化性能與結構表征
 

2. Au15/α-MoC(111)催化劑WGS反應路徑

 

值得一提的是,今年3月,北京大學化學院的馬丁課題組與中國科學院大學的周武、中國科學院山西煤化所/中科合成油的溫曉東、以及大連理工大學的石川等課題組在Nature發表了甲醇重整制氫的重要成果。

研究團隊利用原子分散的Pt-MoC雙功能催化劑,在150~190 ℃實現了對水和甲醇的高效活化和催化重整。

這篇Science工作可以視為研究團隊在Nature之后的進一步合作和研究拓展!

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