Karbidstödda metallkatalysatorer är lovande på grund av metallkarbidens speciella egenskaper och växelverkan mellan metaller och karbidbärarna. Dock, ytoxidarter är oundvikliga i karbidmaterial, och deras roller i metall-karbidinteraktion är fortfarande oklara.

Nyligen, Assoc. Prof. LIU Yuefengs grupp från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS), i samarbete med Prof. LIU Xi från Shanghai Jiao Tong University, observerade migrationen av TiOx-arter till metallisk koboltyta under reduktionsprocessen med användning av in situ miljöskanningstransmissionselektronmikroskopi (ESTEM).

Detta arbete publicerades i ACS-katalys den 19 juni.

Co/TiC-SiC-katalysatorer uppvisade högre Fischer-Tropsch Synthesis (FTS) aktivitet än Co/SiC på grund av den starkare metallstödinteraktionen som resulterade i bättre spridning av Co NPs såväl som den förbättrade omsättningsfrekvensen (TOF).

Forskarna uppnådde direkt strukturell observation i nanoskopisk skala för metall-stödinteraktionen och avslöjade att migrationen av yt TiOx-arter på den metalliska aktiva platsen signifikant involverade i moduleringen av interaktionen mellan metall och TiC-substrat.

Bildandet av Co-TiO _x -TiC heterojunction struktur över Co/TiC-SiC katalysator gynnade inte bara spridningen av Co NPs, men gjorde också den överlägsna inneboende FTS-aktiviteten.

"Detta arbete banar väg för den framtida rationella designen av avancerade katalysatorer genom måttlig metall-stödinteraktion genom att använda ytoxidarter på karbidmaterial, " sa prof. LIU.