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Regulating the Pt–MnO2 Interaction and Interface for Room Temperature Formaldehyde Oxidation
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2023-01-04 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c03731 Jie Xie 1 , Shuo Wang 1 , Kunfeng Zhao 2 , Mengmeng Wu 3 , Fagen Wang 1, 3
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2023-01-04 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c03731 Jie Xie 1 , Shuo Wang 1 , Kunfeng Zhao 2 , Mengmeng Wu 3 , Fagen Wang 1, 3
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Formaldehyde (HCHO) is a hazardous pollutant in indoor space for humans because of its carcinogenicity. Removing the pollutant by MnO2-based catalysts is of great interest because of their high oxidation performance at room temperature. In this work, we regulate the Pt–MnO2 (MnO2 = manganese oxide) interaction and interface by embedding Pt in MnO2 (Pt-in-MnO2) and by dispersing Pt on MnO2 (Pt-on-MnO2) for HCHO oxidation over Pt–MnO2 catalysts with trace Pt loading of 0.01 wt %. In comparison to the Pt-in-MnO2 catalyst, the Pt-on-MnO2 catalyst has a higher Brunauer–Emmett–Teller surface area, a more active lattice oxygen, more oxygen vacancy activating more dioxygen molecules, more exposed Pt atoms, and noninternal diffusion of mass transfer, which contribute to the higher HCHO oxidation performance. The HCHO oxidation performance is stable over the Pt–MnO2 catalysts under high space velocity and high moisture humidity conditions, showing great potential for practical applications. This work demonstrates a more effective Pt-dispersed MnO2 catalyst than Pt-embedded MnO2 catalyst for HCHO oxidation, providing universally important guidance for metal–support interaction and interface regulation for oxidation reactions.
中文翻译：
调节室温甲醛氧化的 Pt-MnO2 相互作用和界面
甲醛 (HCHO) 是室内空间中对人类有害的污染物，因为它具有致癌性。通过基于 MnO 2的催化剂去除污染物因其在室温下的高氧化性能而备受关注。在这项工作中，我们通过将 Pt 嵌入 MnO 2 (Pt-in-MnO 2 ) 和将 Pt 分散在 MnO 2上(Pt-on-MnO 2 )来调节 Pt-MnO 2 (MnO 2 = 氧化锰) 相互作用和界面在痕量 Pt 负载量为 0.01 wt% 的Pt–MnO 2催化剂上用于 HCHO 氧化。与 Pt-in-MnO 2催化剂相比，Pt-on-MnO 2催化剂具有更高的 Brunauer-Emmett-Teller 表面积、更活跃的晶格氧、更多的氧空位激活更多的双氧分子、更多暴露的 Pt 原子和传质的非内部扩散，这些都有助于提高 HCHO 的氧化性能。Pt-MnO 2催化剂在高空速和高湿度条件下的 HCHO 氧化性能稳定，显示出巨大的实际应用潜力。这项工作展示了一种比嵌入铂的 MnO 2 催化剂更有效的用于 HCHO 氧化的铂分散 MnO 2 催化剂，为氧化反应的金属-载体相互作用和界面调节提供了普遍重要的指导。
更新日期：2023-01-04
中文翻译：
调节室温甲醛氧化的 Pt-MnO2 相互作用和界面
甲醛 (HCHO) 是室内空间中对人类有害的污染物，因为它具有致癌性。通过基于 MnO 2的催化剂去除污染物因其在室温下的高氧化性能而备受关注。在这项工作中，我们通过将 Pt 嵌入 MnO 2 (Pt-in-MnO 2 ) 和将 Pt 分散在 MnO 2上(Pt-on-MnO 2 )来调节 Pt-MnO 2 (MnO 2 = 氧化锰) 相互作用和界面在痕量 Pt 负载量为 0.01 wt% 的Pt–MnO 2催化剂上用于 HCHO 氧化。与 Pt-in-MnO 2催化剂相比，Pt-on-MnO 2催化剂具有更高的 Brunauer-Emmett-Teller 表面积、更活跃的晶格氧、更多的氧空位激活更多的双氧分子、更多暴露的 Pt 原子和传质的非内部扩散，这些都有助于提高 HCHO 的氧化性能。Pt-MnO 2催化剂在高空速和高湿度条件下的 HCHO 氧化性能稳定，显示出巨大的实际应用潜力。这项工作展示了一种比嵌入铂的 MnO 2 催化剂更有效的用于 HCHO 氧化的铂分散 MnO 2 催化剂，为氧化反应的金属-载体相互作用和界面调节提供了普遍重要的指导。
京公网安备 11010802027423号