开展抗烧结铂纳米晶(Pt NCs)的基础研究是解决催化剂在实际反应中受热团聚难题的关键。本项目旨在构筑小尺寸(<5 nm) Pt NCs抗烧结催化剂体系,从热致表/界面微观演化机制探讨抗烧结机理。首次采用多孔石墨烯/陶瓷缆状纤维做为催化剂载体,考察多孔石墨烯阻碍Pt NCs团聚的能障原理,从而揭示新载体材料的协同机制。同时,提出新型"孤岛"核壳结构,利用孔壳的束缚机制实现对Pt NCs迁移的阻隔,建立新结构催化剂的构效关系。进一步通过原位考察催化剂体系表/界面组成和结构动态演化行为,利用第一性原理和密度泛函理论,建立适宜的热力学模型,从表面自由能、结合能、吸附能等的变化规律,阐述热致Pt NCs表面再构、在载体表面浸润和熟化、以及在界面合金化机制,探索多相催化剂体系中复杂的抗烧结机理。研究成果为设计新型催化剂提供实验依据,同时为发展"稳定、高效、长寿"小尺寸纳米晶催化剂提供理论与应用基础。
英文主题词Pt nanocrystals;ceramic nanofibers;graphene;sinter-resistance;