表面具丰富羟基的介孔TiO2稳定Pt-OH-Fe（Ⅲ）催化界面

Abstract

在负载型金属催化剂中,载体不仅可以提高金属分散度,同时还创造了独特的金属-载体界面.在特定的反应中,这些界面位点被认为是主要活性位点.对于这些体系,其催化性能的关键在于能否构建丰富且稳定的界面活性位点.本研究中,以乙二醇-钛前驱体水解得到的超高比表面积介孔TiO2作为载体（m-TiO2,490 m2/g）,通过紫外光照沉积得到m-TiO2负载的高度分散的Pt纳米颗粒（1.9 wt%Pt,2.7 nm）.相较而言,在商业P25 TiO2上负载量仅有0.2 wt%,而Pt的尺寸却达6.7 nm.通过简单的沉积沉淀法可以在Pt/m-TiO2和Pt/P25进一步构筑超高活性和稳定性的Pt-OH-Fe（Ⅲ）界面,所得到的Fe（OH）x-Pt/m-TiO2在催化低温CO氧化反应中表现出超高活性和稳定性,而Fe（OH）x-Pt/P25却会在测试过程中发生不可逆的失活.研究发现,相较于P25表面密度较小且对湿气不敏感的羟基物种,m-TiO2的高比表面积、介孔结构以及表面具有丰富（且对湿气敏感）的羟基(10.6 mmol/g,12.5 nm-2),可以确保Pt-OH-Fe（Ⅲ）界面在CO氧化的放热反应中不会因为脱水发生不可逆的失活.