金屬催化劑(納米原子簇及納米粒子)高溫?zé)Y(jié)是導(dǎo)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(lǐng)域的重大挑戰(zhàn).金屬納米粒子的高溫?zé)Y(jié)主要以兩種形式進(jìn)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(shè)計(jì)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(jiǎn)要闡述了金屬催化劑燒結(jié)的機(jī)理,討論了近年來在提高金屬催化劑熱穩(wěn)定性,進(jìn)而提高催化劑抗燒結(jié)能力方面取得的進(jìn)展.

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【部分圖文】：

文獻(xiàn)中報(bào)道的催化劑燒結(jié)機(jī)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(gè)或兩個(gè)以上的金屬納米粒子通過類似布朗運(yùn)動(dòng)的方式在載體表面擴(kuò)散、碰撞及聚合成....

圖4Pt納米粒子燒結(jié)示意圖（a),800℃流動(dòng)空氣中處理10h的Pt/CeO2納米棒高角度環(huán)形暗場(chǎng)像-掃描透射電子顯微鏡（HAADFAC-STEM）圖（b）和CO氧化反應(yīng)循環(huán)3次后Pt/CeO2的HAADFAC-STEM圖（c)[45]將熔點(diǎn)高的金屬直接加入到熔點(diǎn)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(fù)載在γ-Al2O3上的Pt納米粒子極易發(fā)生燒結(jié)，而負(fù)載在MgAl2O4上的Pt納米粒子經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)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(diǎn)高的金屬直接加入到熔點(diǎn)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(dāng)Pt納米粒子中加入Rh金屬形成合金時(shí)，其熱穩(wěn)定性顯著提高．Veser等[48]以鋁酸鋇（BHA）負(fù)載的Pt納米粒子作為一個(gè)模型系統(tǒng)研究了這種合金效應(yīng)．他們發(fā)現(xiàn)：對(duì)于PtRh合金納米顆粒（n(....

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