Synergistiska effekter för förbättrad katalys i en dubbelatomskatalysator. Kredit:FU Junhong
Single-atom catalysts (SAC) används i heterogen katalys. Istället för en typ av enskild atom, Dual single-atom catalysts (DSACs) ger överlägsen katalytisk prestanda än SACs på grund av samarbetet mellan de dubbla metallatomerna.
Att förstå synergistiska effekter på atomär skala är avgörande för utformningen av mycket effektiva heterogena katalysatorer vid kemisk omvandling.
Nyligen, Prof. Huang Jiahuis grupp och Prof. Fu Qiangs grupp från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS), i samarbete med Prof. Si Rui från Shanghai Institute of Applied Physics, CAS, avslöjade synergistisk katalys av dubbel enkelatomstruktur i den selektiva hydreringen 4-nitrostyren (4-NS) till 4-vinylanilin (4-VA).
Studien publicerades i ACS-katalys den 29 januari.
Forskarna syntetiserade DSAC Ir 1 Mo 1 /TiO 2 samt SACs Ir 1 /TiO 2 och Mo 1 /TiO 2 . De fann att DSAC Ir 1 Mo 1 /TiO 2 uppvisade en överlägsen katalytisk prestanda för selektiv hydrogenering av 4-NS till 4-VA än SACs Ir 1 /TiO 2 och Mo 1 /TiO 2 .
Beräkningsresultat visade att H 2 aktivering skedde på Ir 1 och 4-NS-adsorption via nitrogruppen förekom företrädesvis på Mo 1 , med den synergistiska effekten av Ir 1 och Mo 1 vilket leder till förbättrad katalytisk prestanda.
Detta arbete belyser fördelarna med DSAC på atomnivå för att främja reaktionsmekanismer för effektiv heterogen bimetallkatalys.
