金屬催化劑(納米原子簇及納米粒子)高溫燒結(jié)是導致催化劑失活的主要原因,抑制催化劑燒結(jié)是多相催化領域的重大挑戰(zhàn).金屬納米粒子的高溫燒結(jié)主要以兩種形式進行:納米粒子遷移和原子遷移(奧斯瓦爾德熟化,Ostwald ripening).通過合理的設計金屬納米粒子組分及調(diào)節(jié)其與載體的相互作用,可以有效地減緩甚至抑制燒結(jié)的發(fā)生.本文簡要闡述了金屬催化劑燒結(jié)的機理,討論了近年來在提高金屬催化劑熱穩(wěn)定性,進而提高催化劑抗燒結(jié)能力方面取得的進展.

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【部分圖文】：

文獻中報道的催化劑燒結(jié)機理主要有兩種：納米粒子表面遷移（圖1(a））和納米粒子中原子的表面/氣相遷移（奧斯瓦爾德熟化（Ostwaldripening），圖1(b))[25-27]．納米粒子遷移是高溫下兩個或兩個以上的金屬納米粒子通過類似布朗運動的方式在載體表面擴散、碰撞及聚合成....

圖4Pt納米粒子燒結(jié)示意圖（a),800℃流動空氣中處理10h的Pt/CeO2納米棒高角度環(huán)形暗場像-掃描透射電子顯微鏡（HAADFAC-STEM）圖（b）和CO氧化反應循環(huán)3次后Pt/CeO2的HAADFAC-STEM圖（c)[45]將熔點高的金屬直接加入到熔點低的金屬納米粒....

金屬納米粒子與氧化物載體之間的晶格匹配有益于穩(wěn)定金屬納米粒子．例如，在高溫、氧化性條件下，負載在γ-Al2O3上的Pt納米粒子極易發(fā)生燒結(jié)，而負載在MgAl2O4上的Pt納米粒子經(jīng)過長時間的高溫焙燒后仍能保持較高的分散度（圖3(a））．高分辨率的透射電子顯微鏡（HRTEM）研究表....

將熔點高的金屬直接加入到熔點低的金屬納米粒子催化劑中，也可以提高催化劑的熱穩(wěn)定性．例如，當Pt納米粒子中加入Rh金屬形成合金時，其熱穩(wěn)定性顯著提高．Veser等[48]以鋁酸鋇（BHA）負載的Pt納米粒子作為一個模型系統(tǒng)研究了這種合金效應．他們發(fā)現(xiàn)：對于PtRh合金納米顆粒（n(....

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