亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Local Synergy Between Ni Single Atoms, Adjacent NiO Nanoparticles, and Oxygen‐Deficient TiO2 Facilitates Highly Efficient CO2 Methanation

甲烷化 非阻塞I/O 纳米颗粒 材料科学 氧气 催化作用 化学工程 析氧 化学物理 纳米技术 化学 物理化学 有机化学 电极 工程类 电化学
作者
Dinesh Bhalothia,Amisha Beniwal,Tsan‐Yao Chen
出处
期刊:Chemcatchem [Wiley]
标识
DOI:10.1002/cctc.202500938
摘要

Abstract Integrating multiple active sites within a single catalytic system has emerged as a promising strategy to unlock new performance windows in heterogeneous catalysis. Herein, we report a novel design configuration of a heterogeneous catalyst co‐loaded with Ni single atoms and NiO nanoparticles on the oxygen‐deficient TiO 2 support, denoted as Ni‐SA+NP, for highly efficient CO 2 methanation. This tandem system achieves an unprecedented CH 4 production yield of ∼4,658 µmol g −1 at 573 K with a CH 4 production rate of ∼16768 mmol g −1 h −1 and CH 4 selectivity of 90%, significantly surpassing the performance of catalysts containing only Ni single atoms (∼2,794 µmol g −1 at 573 K) and NiO nanoparticles (∼4,018 µmol g −1 at 573 K). While Ni single atoms offer excellent atomic dispersion and strong metal‐support interaction, they often suffer from oxidation and a lack of ensemble sites, which limits multistep reaction kinetics. Our strategy addresses these limitations by creating oxygen vacancies in oxidized Ni single atoms and providing ensemble sites (adjacent NiO nanoparticles and oxygen‐deficient TiO 2 support), thereby enabling a synergistic interaction between oxygen vacancies in Ni single atoms/TiO 2 support and adjacent NiO nanoparticles. The results of in situ X‐ray absorption spectroscopy reveal that the oxygen vacancies in Ni single atoms and TiO 2 support facilitate the CO 2 activation, whereas the adjacent NiO nanoparticles interacts with H 2 molecules (Ni‐O ads + H 2 → Ni + H 2 O) and undergo reduction to metallic Ni during CO 2 methanation. This multiple‐site architecture creates a highly active interface for CO 2 activation and hydrogenation, setting a new benchmark for methanation catalysis and providing a scalable blueprint for hybrid single‐atom/nanoparticle catalyst design.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
vagary完成签到,获得积分10
刚刚
Dasha完成签到,获得积分10
2秒前
zmx完成签到 ,获得积分10
6秒前
9秒前
10秒前
12秒前
16秒前
文继遥发布了新的文献求助10
17秒前
adam完成签到 ,获得积分10
17秒前
饼子发布了新的文献求助10
18秒前
许安发布了新的文献求助10
22秒前
顺利山柏完成签到 ,获得积分10
22秒前
sky完成签到,获得积分10
22秒前
38秒前
39秒前
sky发布了新的文献求助10
45秒前
星辰大海应助着急的绿兰采纳,获得10
48秒前
小马甲应助一一采纳,获得10
50秒前
科研通AI5应助淡然的妙芙采纳,获得10
57秒前
完美谷秋完成签到 ,获得积分10
58秒前
59秒前
XueXiTong完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
yyy发布了新的文献求助10
1分钟前
斯文败类应助淡然的妙芙采纳,获得10
1分钟前
kk_1315完成签到,获得积分0
1分钟前
许安完成签到,获得积分10
1分钟前
NexusExplorer应助着急的绿兰采纳,获得10
1分钟前
科研通AI5应助魔幻的雪碧采纳,获得10
1分钟前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
GingerF应助科研通管家采纳,获得50
1分钟前
GingerF应助科研通管家采纳,获得50
1分钟前
GingerF应助科研通管家采纳,获得50
1分钟前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
GingerF应助科研通管家采纳,获得50
1分钟前
GingerF应助科研通管家采纳,获得50
1分钟前
GingerF应助科研通管家采纳,获得50
1分钟前
着急的绿兰完成签到,获得积分10
1分钟前
充电宝应助若离采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
A Half Century of the Sonogashira Reaction 1000
Artificial Intelligence driven Materials Design 600
Investigation the picking techniques for developing and improving the mechanical harvesting of citrus 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5186091
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4371430
关于积分的说明 13612208
捐赠科研通 4223806
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2316665
邀请新用户注册赠送积分活动 1315295
关于科研通互助平台的介绍 1264338