化学过程在钯颗粒导致更好的钯催化剂

在化学、原子通常只能影响他们的附近。涂在维也纳,小说以惊人的远程操作的效果被发现,从而使汽车催化转换器非常有效。

这是一个视图到超高真空室(催化剂样品在中间)。(图片来源:你维恩)

就像一个巧克力蛋糕的味道´s糖衣并不取决于它是装在一个银色或瓷板、底物(所谓的支持)不能发挥关键作用在表面化学反应大贵金属颗粒。催化颗粒通常有一个直径覆盖成千上万的原子,剩下的支持他们应该不会影响化学反应在另一边远离界面——至少这是迄今为止。

进行的实验研究你维恩带来意想不到的结果。钯颗粒化学过程,也用于废气催化剂,大大改变当他们放在特定的支持材料——不管这一事实支持的材料几乎是不活跃的化学反应本身。欧洲杯足球竞彩这部小说发现最近发表在《自然材料》杂志上。欧洲杯足球竞彩

有毒的一氧化碳

车辆配备一个内燃机,有毒的一氧化碳(CO)必须变成二氧化碳(有限公司2)。这是通过使用由铂或钯催化剂粉末。

我们调查了化学反应粉末颗粒,通常用于工业催化。贵金属颗粒的直径100微米纳米技术标准——这是非常大的,几乎可以用肉眼看到它们。

冈瑟Rupprechter教授,材料化学研究所TU维恩欧洲杯足球竞彩

当氧原子覆盖粉末粒子的表面,CO分子的反应和他们转换为有限公司欧洲杯猜球平台2,留下空的区域(孔)氧层。这些孔必须迅速由其他维持催化氧原子。但是,这不再是当CO分子进入这些洞的场景代替氧气。大规模如果发生这种情况,一个氧层不再涵盖了催化剂表面相反有限层覆盖它,和有限公司2不能生产了。这种现象称为“一氧化碳中毒”,它中和催化剂。

影响整个粮食的支持

这是否发生或不受废气中CO浓度提供了催化剂。然而,目前的实验显示,支持材料的钯颗粒放置也很重要。

如果钯颗粒被放置在一个表面上的氧化锆或氧化镁,然后中毒催化剂出现在一氧化碳浓度高得多,”尤里Suchorski教授说,这项研究的第一作者。

这么大的钯颗粒,很显然,这是意想不到的。为什么要支持的性质影响化学反应发生在整个金属颗粒的表面?为什么钯谷物和底物之间的接触线,也就是十分之几个纳米宽,影响性能的钯颗粒几十万倍吗?

这个问题终于解决了借助特殊的光电发射电子显微镜在材料化学研究所你维恩。欧洲杯足球竞彩使用这种设备,空间传播的催化反应可以实时观察

“我们可以清楚地观察到一氧化碳中毒总是始于一粒的边缘——完全接触的支持,“尤里Suchorski教授解释道。一氧化碳中毒“从这里开始,像海啸传播在整个粮食。”

一氧化碳在边境袭击最好

主要原因有几何,中毒波开始完全:边界的氧原子的粮食减少邻比内表面氧原子。当免费网站形式,因此CO分子更容易填补这些网站比自由表面的网站在中间的某个地方,公司会很容易与其他氧原子反应。此外,它是不容易为其他氧原子来填补空在边境地区,氧原子总是成对出现,如O2分子。因此,来填补空站点,O2需要两个相邻的免费网站,没有很多的空间在边境。

钯晶粒的边界是在直接接触的支持是至关重要的战略意义,恰恰在这个接口支持能够影响金属颗粒的性质:

计算由我们的合作伙伴来自巴塞罗那大学的显示,金属原子之间的键的粮食和保护氧层加强精确边缘的支持,“冈瑟Rupprechter教授说。

钯原子在密切接触氧化的支持,因此,结合氧更强。

可以接受这个并不重要金属网站远离边界的谷物,大力的支持只能影响原子在边境,这些只是很少比钯原子总数的粮食。然而,因为一氧化碳中毒在边境开始,这个效果是重要的战略意义。金属氧化物边界实际上是粮食的“弱点”,如果这个弱点是加强(金属原子的催化性能在边境被支持)积极影响,整个micrometer-size催化剂颗粒不受CO中毒。

各种氧化物支持已经用于催化剂,但其确切的作用在催化CO中毒方面尚未直接观察。与我们的方法,持续的过程及其波首次直接可视化远程效应,这开启了对改善催化剂的未来前途的新航线。

冈瑟教授Rupprechter

本研究收到了来自奥地利科学基金会的资金(FWF)框架内的特殊研究项目(SFB) FOXSI和也与巴欧洲杯线上买球塞罗那大学的合作(西班牙)。

告诉我们你的想法

你有检查、更新或任何你想添加这个新闻吗?

离开你的反馈
你的评论类型
提交