氢气在低温燃料电池等能源领域有着广泛应用,但氢源中总含有一定量CO,而该类电池电极对CO的耐受限度仅为50ppm,因此当前一项重大挑战便是氢源的脱CO纯化。由于一定条件下经水气转移反应纯化的氢源中CO含量仍高达2%以上,人们迫切需要发展一种温和条件(低于150 oC)活性的新型氢源脱CO催化剂。 我们希望通过本研究,设计新型氧化物—合金双功能催化剂。催化过程中该催化剂金属、氧化物组分的化学状态均发生改变,因此我们计划对其表面化学性质和结构进行原位及真实反应条件下的研究,建立该催化剂在催化过程中表面氧空位密度、活性相氧化态等表面结构(原子尺度)与催化活性、转化率的内在关联,并在此基础上发展相应的新型高效氢源脱CO双功能催化剂。我们的表征手段包括申请人课题组的高压扫描隧道显微镜(HP-STM)、常压X射线光电子能谱(AP-XPS),及北京大学吴凯教授组的低温、变温扫描隧道显微镜。
英文主题词Low-temperature CO oxidation;single-atom catalysts;bi-functional catalysts;water-gas shift reaction;CO2 dissociation