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Photoinduced Strong Metal–Support Interaction for Enhanced Catalysis
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2021-06-03 , DOI: 10.1021/jacs.0c12817 Hao Chen 1 , Zhenzhen Yang 2 , Xiang Wang 2 , Felipe Polo-Garzon 2 , Phillip W. Halstenberg 1 , Tao Wang 1 , Xian Suo 1 , Shi-Ze Yang 3 , Harry M. Meyer 2 , Zili Wu 2 , Sheng Dai 1, 2
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2021-06-03 , DOI: 10.1021/jacs.0c12817 Hao Chen 1 , Zhenzhen Yang 2 , Xiang Wang 2 , Felipe Polo-Garzon 2 , Phillip W. Halstenberg 1 , Tao Wang 1 , Xian Suo 1 , Shi-Ze Yang 3 , Harry M. Meyer 2 , Zili Wu 2 , Sheng Dai 1, 2
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Strong metal–support interaction (SMSI) construction is a pivotal strategy to afford thermally robust nanocatalysts in industrial catalysis, but thermally induced reactions (>300 °C) in specific gaseous atmospheres are generally required in traditional procedures. In this work, a photochemistry-driven methodology was demonstrated for SMSI construction under ambient conditions. Encapsulation of Pd nanoparticles with a TiOx overlayer, the presence of Ti3+ species, and suppression of CO adsorption were achieved upon UV irradiation. The key lies in the generation of separated photoinduced reductive electrons (e–) and oxidative holes (h+), which subsequently trigger the formation of Ti3+ species/oxygen vacancies (Ov) and then interfacial Pd–Ov–Ti3+ sites, affording a Pd/TiO2 SMSI with enhanced catalytic hydrogenation efficiency. The as-constructed SMSI layer was reversible, and the photodriven procedure could be extended to Pd/ZnO and Pt/TiO2.
中文翻译：
用于增强催化的光致强金属-载体相互作用
强金属-载体相互作用（SMSI）结构是在工业催化中提供耐热性纳米催化剂的关键策略，但传统程序通常需要在特定气体气氛中进行热诱导反应（>300°C）。在这项工作中，展示了在环境条件下用于 SMSI 构建的光化学驱动方法。用 TiO x覆盖层封装 Pd 纳米颗粒、存在 Ti 3+物种和抑制 CO 吸附是在紫外线照射下实现的。关键在于产生分离的光致还原电子 (e – ) 和氧化空穴 (h + )，随后触发 Ti 3+的形成物种/氧空位（O v），然后是界面 Pd–O v –Ti 3+位点，提供具有增强催化氢化效率的 Pd/TiO 2 SMSI。所构建的 SMSI 层是可逆的，并且光驱动过程可以扩展到 Pd/ZnO 和 Pt/TiO 2。
更新日期：2021-06-17
中文翻译：
用于增强催化的光致强金属-载体相互作用
强金属-载体相互作用（SMSI）结构是在工业催化中提供耐热性纳米催化剂的关键策略，但传统程序通常需要在特定气体气氛中进行热诱导反应（>300°C）。在这项工作中，展示了在环境条件下用于 SMSI 构建的光化学驱动方法。用 TiO x覆盖层封装 Pd 纳米颗粒、存在 Ti 3+物种和抑制 CO 吸附是在紫外线照射下实现的。关键在于产生分离的光致还原电子 (e – ) 和氧化空穴 (h + )，随后触发 Ti 3+的形成物种/氧空位（O v），然后是界面 Pd–O v –Ti 3+位点，提供具有增强催化氢化效率的 Pd/TiO 2 SMSI。所构建的 SMSI 层是可逆的，并且光驱动过程可以扩展到 Pd/ZnO 和 Pt/TiO 2。
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