载体相变下Pt-TiO2 SMSI研究及其对CO催化性能的影响

金属-载体强相互作用(SMSI)是多相催化中的一个重要概念, 对负载金属催化剂的稳定性和活性均有重要影响. 目前尽管有关Pt-TiO₂体系的SMSI已有阐述, 但主要围绕载体的结构敏感性(晶面效应)、贵金属的粒径尺寸(尺寸效应)对SMSI的影响进行研究, 而TiO₂的晶型对SMSI的形成是否存在影响目前尚未报道. 在本工作中, 选择青铜矿TiO₂(B)为载体, 通过浸渍法负载Pt得到Pt-TiO₂(B)催化剂, 并在H₂、H₂-O₂氛围对其进行热处理. 研究结果表明, 500 ℃ 高温下H₂处理不仅导致催化剂中载体由青铜矿变为锐钛矿, 而且引起载体迁移至Pt颗粒表面形成几何包覆. 当此催化剂再次经400 ℃ O₂处理, Pt颗粒表面的包覆层消失, 呈现典型的SMSI行为. 借助高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及CO漫反射傅立叶变换红外光谱(CO-DRIFTS)结果分析, TiO₂的晶型转变对SMSI的形成具有重要影响. 此外, 对不同气氛、温度下处理的Pt-TiO₂进行了催化CO氧化性能研究, 结果证明SMSI产生的几何包覆以及载体的氧缺陷对催化CO氧化性能提升发挥了重要作用. 显然, 该工作丰富了Pt-TiO₂体系的SMSI研究, 为其它载体晶相转变(或物相转变)可能诱导SMSI产生提供了参考意义.