基于X射线吸收精细结构的铂铋催化剂在甲烷氧化中构效关系的研究

摘要

甲烷作为一种无污染的清洁能源,具有储量丰富、环境友好的特点,因此,发展高效稳定的甲烷氧化催化剂具有十分重要的意义.通过两步浸渍法成功制备了铋掺杂的铂基铈-锆-镧催化剂,并将其应用在甲烷完全氧化反应.通过X射线吸收精细结构(X-ray Absorption Fine Structure,XAFS)表征,铋(Bi)和铂(Pt)之间存在较强的相互作用,促进了Pt物种分散到原子簇和单原子级别.然而,Bi的引入会导致Bi/BiOx原子簇覆盖催化剂表面的Pt物种(单原子和原子簇)和载体表面,阻碍了Pt活性物种以及载体与反应物的接触,从而降低了催化剂在甲烷完全氧化中的活性.通过XAFS指认铂与铋之间强相互作用的存在,这对于今后的双金属催化剂的制备具有一定的指导意义.