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在 Au 单原子掺杂的 Ti4+ 缺陷型 TiO2 中设计和构建 O-Au-O 配位环境,以增强晶格氧对 Hg0 氧化的氧化能力
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2022-08-30 , DOI: 10.1016/j.cej.2022.138895
Zhilei Guo , Guohua Jing , Sara A. Tolba , Chung-shin Yuan , Yu-Hua Li , Xiaowei Zhang , Zhiwei Huang , Huawang Zhao , Xiaomin Wu , Huazhen Shen , Wenjie Xia

过渡金属氧化物(TMO)修饰的TiO 2催化剂在低温Hg 0氧化方面表现出色。然而,TMOs 通常存在于大型纳米粒子 (NPs) 中,导致原子利用效率较低。本论文介绍了 Au 单原子 (SA) 掺杂的 Ti 4+缺陷型 TiO 2 (Au SAC-Ti 1-x O 2 ) 的设计,并研究了 O-Au-O 配位环境对 Hg 0的影响。氧化。Au SAC-Ti 1-x O 2使用 O-Au-O 配位环境设计,并使用密度泛函理论 (DFT) 阐明了 O-Au-O 轨道相互作用。研究了晶格氧原子增强的氧化能力以及Hg 0与氧原子之间的相互作用。然后合成了含有Au SAC Ti 1-x O 2的O-Au-O配位环境,并利用X射线吸收精细结构(XAFS)、X射线光电子能谱(XPS)等技术对其进行了表征。最后,Hg 0氧化催化活动被确定。由于价带中Au-O反键轨道相互作用的数量增加,Au SAC Ti 1-x O 2中O-Au-O的键序显着降低,从而增强其相邻氧原子的氧化能力。Au SA和超小Au簇在Ti 1-x O 2催化剂上共存,150~200 ℃ Hg 0氧化效率分别是TiO 2和0.1 % Au/TiO的14倍和1.5倍2,分别。此外,Au SAC Ti 1-x O 2对SO 2和NO 的抑制作用更强。它为开发用于 Hg 0氧化的高活性 SA 催化剂提供了一种有效的方法。





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更新日期:2022-09-02
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