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研究概述

單原子催化劑（SACs）因其對金屬的高利用率備受關注。

然而，研究人員更傾向于開發各種單原子形式的活性金屬，單原子促進劑的內在作用通常被低估，而這些作用在提高反應活性方面意義重大。

基于此，2024年11月5日，山東大學賈春江教授、北京大學馬丁教授、南開大學劉錦程研究員在國際期刊Angewandte Chemie International Edition發表題為《Single-atom Barium Promoter Enormously Enhanced Non-noble Metal Catalyst for Ammonia Decomposition》的研究論文。

在此，研究人員在氨分解反應條件下，以結晶碳酸鋇（BaCO₃）為前驅體，在Co-Ba/Y₂O₃催化劑中原位制備了Ba單原子。

優化后的Co-Ba/Y₂O₃催化劑在極低溫度（500℃，GHSV=840,000 mL g^?1?h^?1）下H₂產率高達138.3 mmolH_2?g_cat^-1?min^-1，在350 h的測試中表現出優異的耐久性，在所有非貴金屬催化劑中活性最高，達到甚至超過了許多報道的釕（Ru）基催化劑。

在高溫（≥600 ℃）條件下，Y₂O₃和Co與Ba均表現出正相互作用，有利于Ba的分散。

Ba單原子顯著增強了Co的電荷密度，并形成了額外的活性Co-O-Ba-Y₂O₃界面位點，減輕了氫中毒，降低了*NH的N-H鍵活化反應勢壘。

在多相催化領域探索原子分散促進劑具有開創性意義，為催化材料開辟了一個全新的領域。

圖文解讀

圖1：催化劑的催化性能

圖2：催化劑的表征

圖3：Ba單原子在Co-Ba/Y₂O₃催化劑中的催化作用

文獻信息

Single-atom Barium Promoter Enormously Enhanced Non-noble Metal Catalyst for Ammonia Decomposition,?Angewandte Chemie International Edition,?2024.?

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/07/84b81eef3b/

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