Metal–Support Synergistic Catalysis in Pt/MoO3–x Nanorods toward Ammonia Borane Hydrolysis with Efficient Hydrogen Generation

氨硼烷 催化作用 材料科学 脱氢 纳米棒 离解(化学) 煅烧 无机化学 化学工程 物理化学
作者
Shijie Zhou,Yusen Yang,Pan Yin,Zhen Ren,Liangbing Wang,Min Wei
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsami.1c20736
摘要

Ammonia borane (NH3BH3, AB) serves as a promising material for chemical storage of hydrogen owing to its high hydrogen density and superior stability, in which the development of highly efficient heterogeneous catalysts toward AB hydrolysis plays a crucial role. Herein, we report Pt atomic clusters supported on MoO3-x nanorods using a two-step process: MoO3-x nanorods were synthesized at various calcination temperatures, followed by a further deposition-precipitation approach to obtain Pt/MoO3-x catalysts (denoted as Pt/MoO3-x-T, T = 300, 400, 500, and 600 °C). The optimized Pt/MoO3-x-500 catalyst exhibits a prominent catalytic performance toward hydrolytic dehydrogenation of AB for H2 generation, with a turnover frequency value of 2268.6 min-1, which stands at the top level among the reported catalysts. Moreover, the catalyst shows a remarkable stability with 90% activity remaining after five cycles. A combination investigation including HR-TEM, ac-HAADF-STEM, XPS, in situ CO-IR, XANES, and Bader charge analysis verifies the formation of Pt2+-Ov-Mo5+ (Ov represents oxygen vacancy), whose concentration is dependent on the strength of the metal-support interaction. Studies on the structure-property correlation based on an isotopic kinetic experiment, in situ FT-IR, and DFT calculations further reveal that the Mo5+-Ov sites accelerate the dissociation of H2O molecules (rate-determining step), while the adjacent Pt2+ species facilitates the cleavage of the B-H bond in the AB molecule to produce H2. This work provides a fundamental and systematic understanding on the metal-support synergistic catalysis toward robust H2 production, which is constructive for hydrogen storage and energy catalysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
sai完成签到,获得积分10
3秒前
drslytherin完成签到,获得积分10
5秒前
Ann发布了新的文献求助10
7秒前
烟幕蛋完成签到 ,获得积分10
7秒前
吴慧娟完成签到 ,获得积分10
7秒前
研友_ZbP41L完成签到,获得积分10
8秒前
小蜜蜂完成签到,获得积分10
11秒前
义气的身影完成签到,获得积分10
12秒前
陶醉的又夏完成签到 ,获得积分10
12秒前
粗暴的坤完成签到 ,获得积分10
14秒前
Cheng完成签到 ,获得积分10
15秒前
都要多喝水完成签到,获得积分10
16秒前
琼流星海完成签到 ,获得积分10
18秒前
alex完成签到,获得积分10
18秒前
cvii完成签到 ,获得积分10
19秒前
xiongjiang完成签到 ,获得积分10
21秒前
明亮的遥完成签到 ,获得积分10
22秒前
TT完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
蚂蚱完成签到 ,获得积分10
24秒前
灵溪宗完成签到,获得积分0
32秒前
GuanYZ完成签到 ,获得积分10
33秒前
Peter_Zhu完成签到,获得积分10
34秒前
吕小布完成签到,获得积分10
38秒前
ii完成签到 ,获得积分10
39秒前
我ppp完成签到 ,获得积分10
42秒前
骨科搬砖娃完成签到 ,获得积分10
46秒前
orange完成签到 ,获得积分10
48秒前
Avicii完成签到 ,获得积分10
49秒前
背后访风完成签到 ,获得积分10
49秒前
SSSSYYYY完成签到,获得积分10
53秒前
菠萝蜜完成签到,获得积分10
55秒前
祥子完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
JUNJUN完成签到,获得积分10
1分钟前
平常雨泽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
干净思远完成签到,获得积分10
1分钟前
w5566完成签到 ,获得积分10
1分钟前
maclogos完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
巫和雄 -《毛泽东选集》英译研究 (2013) 800
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The three stars each: the Astrolabes and related texts 500
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2451423
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2124472
关于积分的说明 5405964
捐赠科研通 1853334
什么是DOI,文献DOI怎么找? 921734
版权声明 562263
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493050