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Activating low-temperature diesel oxidation by single-atom Pt on TiO2 nanowire array.
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2020-02-26 , DOI: 10.1038/s41467-020-14816-w Son Hoang 1 , Yanbing Guo 1, 2 , Andrew J Binder 3 , Wenxiang Tang 1 , Sibo Wang 1 , Jingyue Jimmy Liu 4 , Huan Tran 1 , Xingxu Lu 1 , Yu Wang 5 , Yong Ding 6 , Eleni A Kyriakidou 3 , Ji Yang 2 , Todd J Toops 3 , Thomas R Pauly 7 , Rampi Ramprasad 1 , Pu-Xian Gao 1
Nature Communications ( IF 14.7 ) Pub Date : 2020-02-26 , DOI: 10.1038/s41467-020-14816-w Son Hoang 1 , Yanbing Guo 1, 2 , Andrew J Binder 3 , Wenxiang Tang 1 , Sibo Wang 1 , Jingyue Jimmy Liu 4 , Huan Tran 1 , Xingxu Lu 1 , Yu Wang 5 , Yong Ding 6 , Eleni A Kyriakidou 3 , Ji Yang 2 , Todd J Toops 3 , Thomas R Pauly 7 , Rampi Ramprasad 1 , Pu-Xian Gao 1
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Supported metal single atom catalysts (SACs) present an emerging class of low-temperature catalysts with high reactivity and selectivity, which, however, face challenges on both durability and practicality. Herein, we report a single-atom Pt catalyst that is strongly anchored on a robust nanowire forest of mesoporous rutile titania grown on the channeled walls of full-size cordierite honeycombs. This Pt SAC exhibits remarkable activity for oxidation of CO and hydrocarbons with 90% conversion at temperatures as low as ~160 oC under simulated diesel exhaust conditions while using 5 times less Pt-group metals than a commercial oxidation catalyst. Such an excellent low-temperature performance is sustained over hydrothermal aging and sulfation as a result of highly dispersed and isolated active single Pt ions bonded at the Ti vacancy sites with 5 or 6 oxygen ions on titania nanowire surfaces.
中文翻译：
TiO2 纳米线阵列上的单原子 Pt 激活低温柴油氧化。
负载型金属单原子催化剂（SAC）是一类新兴的低温催化剂，具有高反应活性和选择性，但在耐久性和实用性方面面临挑战。在此，我们报告了一种单原子 Pt 催化剂，该催化剂牢固地锚定在全尺寸堇青石蜂窝的通道壁上生长的介孔金红石二氧化钛的坚固纳米线森林上。这种 Pt SAC 对 CO 和碳氢化合物的氧化表现出显着的活性，在模拟柴油机尾气条件下，在低至约 160 oC 的温度下转化率为 90%，同时使用的 Pt 族金属比商用氧化催化剂少 5 倍。由于高度分散和孤立的活性单铂离子与二氧化钛纳米线表面上的 5 或 6 个氧离子键合在 Ti 空位位点，因此在水热老化和硫酸盐化过程中仍能保持如此优异的低温性能。
更新日期：2020-02-26
中文翻译：
TiO2 纳米线阵列上的单原子 Pt 激活低温柴油氧化。
负载型金属单原子催化剂（SAC）是一类新兴的低温催化剂，具有高反应活性和选择性，但在耐久性和实用性方面面临挑战。在此，我们报告了一种单原子 Pt 催化剂，该催化剂牢固地锚定在全尺寸堇青石蜂窝的通道壁上生长的介孔金红石二氧化钛的坚固纳米线森林上。这种 Pt SAC 对 CO 和碳氢化合物的氧化表现出显着的活性，在模拟柴油机尾气条件下，在低至约 160 oC 的温度下转化率为 90%，同时使用的 Pt 族金属比商用氧化催化剂少 5 倍。由于高度分散和孤立的活性单铂离子与二氧化钛纳米线表面上的 5 或 6 个氧离子键合在 Ti 空位位点，因此在水热老化和硫酸盐化过程中仍能保持如此优异的低温性能。
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