Overturning CO2 Hydrogenation Selectivity from CH4 to CO by Strong Ru–FeOx Interaction Arising from a Multilayer Epitaxial Structure

催化作用 材料科学 外延 纳米颗粒 选择性 金红石 吸附 化学工程 金属 过渡金属 纳米技术 无机化学 图层(电子) 物理化学 冶金 化学 有机化学 工程类
作者
Yuntao Qi,Bin Zhang,Dengrong Xue,Hui Zhang,Xiaoning Liu,Zhi Liu,Shichao Zhao,Zhuo Li,Fanchun Meng,Yong Qin
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (49): 67876-67888 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsami.4c19597
摘要

The catalytic conversion of CO2 to CO through hydrogenation has emerged as a promising strategy for CO2 utilization, given that CO serves as a valuable C1 platform compound for synthesizing liquid fuels and chemicals. However, the predominant formation of CH4 via deep hydrogenation over Ru-based catalysts poses challenges in achieving selective CO production. High reaction temperatures often lead to catalyst deactivation and changes in selectivity due to dynamic metal evolution or agglomeration, even with a classic strong metal–support interaction. Herein, we have developed a FeOx/Ru/Rutile multilayer epitaxial structure by depositing a FeOx layer onto the epitaxially grown RuO2 nanolayers on the surface of rutile nanoparticles. This multilayer epitaxial structure transformed into a structure in which Ru nanoparticles were decorated with FeOx layers with ultrastable strong metal-support interaction (SMSI). Subsequently, the FeOx decoration on Ru nanoparticles effectively shifted the dominant product from CH4 to 95% CO during CO2 hydrogenation. Remarkably, this catalyst exhibits exceptional stability and can be operated stably at 550 °C for a long time without apparent deactivation. Compared with the dynamic changes observed in supported Ru nanoparticles, the interaction between Ru and FeOx maintains their electronic states at different reaction temperatures. Furthermore, this Ru–FeOx interaction inhibits H2 activation capability, CO adsorption, and subsequent hydrogenation of CO. The transformation strategy employed here, which utilizes initial multilayer epitaxial structures, can be applied to construct SMSI to enhance metal catalysts’ catalytic performance.
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
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
刚刚
wifi发布了新的文献求助10
1秒前
思源的应助被eternity136采纳,获得10
1秒前
2秒前
机灵的沂完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
花哨发布了新的文献求助10
2秒前
ZZzzz完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
辞旧完成签到,获得积分10
6秒前
猪八戒完成签到,获得积分10
6秒前
JamesPei的应助被干净的琦采纳,获得10
7秒前
大米发布了新的文献求助10
8秒前
qz发布了新的文献求助10
8秒前
至一完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
猪八戒发布了新的文献求助10
9秒前
南瓜饼完成签到,获得积分10
10秒前
wifi完成签到,获得积分10
10秒前
lalala的应助被花哨采纳,获得10
10秒前
11秒前
爆米花的应助被花哨采纳,获得10
11秒前
没有名字完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
CodeCraft的应助被小白采纳,获得30
12秒前
共享精神的应助被Ember采纳,获得10
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
愉快的真的应助被tobealive采纳,获得50
15秒前
77发布了新的文献求助10
16秒前
Carlotta完成签到,获得积分10
16秒前
路宇鹏完成签到,获得积分10
17秒前
活力的静曼完成签到,获得积分10
17秒前
乐乐的应助被怕孤独的咖啡采纳,获得10
18秒前
满鑫完成签到,获得积分10
18秒前
PAPA发布了新的文献求助10
19秒前
华仔的应助被lizhiqian2024采纳,获得10
19秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
English Longitudinal Study of Ageing: Waves 0-11, 1998-2024 300
2026-2030年中國基因檢測行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7824626
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9351200
关于积分的说明 20560487
捐赠科研通 7417664
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3334555
关于科研通互助平台的介绍 2479838
邀请新用户注册赠送积分活动 2354838