来源:x-mol
铂因高催化活性和热稳定性,被广泛应用于汽车尾气净化等领域,单原子分散的铂催化剂清华大学李亚栋院士和上海光源研究团队结合原位吸收谱-质谱(xafs-ms)联用技术与密度泛函理论(dft)计算,揭示了其独特的反应机制:铂单原子为反应活性中心,v-lafeo3与pt原子间的界面配位氧直接参与反应。co与界面氧结合生成co2,消耗的氧物种通过o2在pt位点的解离快速补充。反应过程中铂的配位环境虽随氧物种循环发生动态变化,但氧化态pt的核心状态与高配位结构始终保持,避免了铂的还原团聚或过度氧化钝化。
该研究通过精准调控载体缺陷,实现了铂单原子催化剂“电子态优化”与“稳定性提升”的协同,突破了传统体系的固有矛盾。这一策略不仅为co氧化反应提供了高性能催化剂,更为其他氧化反应(如vocs降解、汽车尾气净化)中贵金属单原子催化剂的设计提供了普适思路——通过载体缺陷工程调控活性位点的配位环境与电子结构,有望在降低贵金属用量的同时,兼顾催化活性与长期稳定性,推动环保催化等领域的技术升级。