Exploration of strong metal-support interaction in zirconia supported catalysts for toluene oxidation
Exploration of strong metal-support interaction in zirconia supported catalysts for toluene oxidation
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氧化锆负载甲苯氧化催化剂中强金属-载体相互作用的探索
DOI：
10.1016/j.apcatb.2019.118355
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发表时间：
2020-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ge Maofa
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang Xueqin;Ma Xiuyun;Yu Xiaolin;Ge Maofa
强金属-载体相互作用（SMSI）对各种反应的催化性能影响很大。在此，我们证明了通过改变负载贵金属的类型，在氧化锆负载催化剂中形成不同的SMSI。与具有界面SMSI的Pt/ zro2催化剂（I-SMSI）不同，Pd/ zro2催化剂中的Pd物质更容易生成带有br - nsted酸位的SMSI (B-SMSI)，而不是界面结构。在Pd/ zro2催化剂中，B-SMSI的形成是通过Brønsted酸位的急剧减少来证明的，这导致了高阳离子Pd2+含量。由于B-SMSI的形成，Pd/ zro2催化剂甚至具有与Pt/ zro2催化剂相当的甲苯氧化活性。此外，含有B-SMSI的Pd/ zro2催化剂还表现出优异的耐水、耐硫性能和甲苯氧化的高温稳定性，具有很大的实际应用潜力。实验结果表明，两种类型的SMSI均能激活氧，加速甲苯氧化，提高催化效率。
Strong metal-support interaction (SMSI) can greatly affect the catalytic performance in various reactions. Herein, we demonstrated the formation of distinct SMSI in zirconia supported catalysts by changing the types of supported precious metals. Different from Pt/ZrO2catalyst with interfacial SMSI (I-SMSI), Pd species in Pd/ZrO2catalyst were more prone to generate the SMSI with Brønsted acid sites (B-SMSI) rather than interfacial structure. The formation of B-SMSI in Pd/ZrO2catalyst was proven by the dramatic decrease in the Brønsted acid sites, which resulted in the high cationic Pd2+content. Owing to the formation of B-SMSI, Pd/ZrO2catalyst even possessed a comparable catalytic activity with Pt/ZrO2catalysts for toluene oxidation. Moreover, Pd/ZrO2catalyst with B-SMSI also exhibited excellent water and sulphur resistance together with high-temperature stability for toluene oxidation, which has great potential in practical application.In situDRIFTS spectra revealed that the two types of SMSI could activate oxygen species, accelerate the toluene oxidation and improve the catalytic efficiency.
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