In situ visualizing reveals potential drive of lattice expansion on defective support toward efficient removal of nitrogen oxides

催化作用 原位 空位缺陷 吸附 原子单位 氮气 格子(音乐) 化学工程 化学物理 材料科学 氧化还原 透射电子显微镜 化学 结晶学 纳米技术 物理化学 无机化学 物理 有机化学 声学 量子力学 工程类
作者
Zhifei Hao,Guoquan Liu,Pengfei Wang,Weiyu Zhang,Wenming Sun,Lirong Zheng,Shaojun Guo,Sihui Zhan
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (24)
标识
DOI:10.1073/pnas.2311180121
摘要

As a sustainable and promising approach of removing of nitrogen oxides (NO x ), catalytic reduction of NO x with H 2 is highly desirable with a precise understanding to the structure–activity relationship of supported catalysts. In particular, the dynamic evolution of support at microscopic scale may play a critical role in heterogeneous catalysis, however, identifying the in situ structural change of support under working condition with atomic precision and revealing its role in catalysis is still a grand challenge. Herein, we visually capture the surface lattice expansion of WO 3−x support in Pt–WO 3−x catalyst induced by NO in the exemplified reduction of NO with H 2 using in situ transmission electron microscopy and first reveal its important role in enhancing catalysis. We find that NO can adsorb on the oxygen vacancy sites of WO 3−x and favorably induce the reversible stretching of W–O–W bonds during the reaction, which can reduce the adsorption energy of NO on Pt 4 centers and the energy barrier of the rate-determining step. The comprehensive studies reveal that lattice expansion of WO 3−x support can tune the catalytic performance of Pt–WO 3−x catalyst, leading to 20% catalytic activity enhancement for the exemplified reduction of NO with H 2 . This work reveals that the lattice expansion of defective support can tune and optimize the catalytic performance at the atomic scale.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
sougardenist发布了新的文献求助10
3秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
3秒前
寒冰寒冰完成签到,获得积分10
5秒前
大模型应助活泼的小鸽子采纳,获得10
5秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
5秒前
脑洞疼应助林奕采纳,获得10
6秒前
鳗鱼醉柳完成签到 ,获得积分10
6秒前
星辰大海应助zwenng采纳,获得10
8秒前
完美世界应助煜琪采纳,获得10
8秒前
万能图书馆应助钟鸿盛Domi采纳,获得10
9秒前
urologywang完成签到,获得积分10
9秒前
冲俨发布了新的文献求助10
11秒前
felix驳回了SciGPT应助
11秒前
11秒前
urologywang发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
在水一方应助Wcy采纳,获得10
15秒前
潇潇雨歇发布了新的文献求助10
16秒前
zm发布了新的文献求助10
16秒前
星辰大海应助Unicorn采纳,获得10
17秒前
丁大完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
11完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI6.1应助清脆彤采纳,获得10
17秒前
hsialy发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
zwenng发布了新的文献求助10
19秒前
景琦完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
Nix完成签到,获得积分10
23秒前
钟鸿盛Domi发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
25秒前
小何爱学习完成签到,获得积分10
26秒前
felix发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
28秒前
高分求助中
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6901830
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8596272
关于积分的说明 18250181
捐赠科研通 6302654
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3062536
关于科研通互助平台的介绍 2083874
邀请新用户注册赠送积分活动 2040489