La catalisi confinata è stata considerata un'importante strategia per modulare le reazioni chimiche e migliorare le prestazioni catalitiche. Studi precedenti hanno dimostrato che le applicazioni dell'effetto di confinamento nella catalisi sono nel nanospazio chiuso. Tuttavia non è ancora chiaro se anche uno spazio aperto abbia questo effetto.
Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Bao Xinhe e dal Prof. Fu Qiang dell'Istituto di fisica chimica di Dalian (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha rivelato l'effetto di confinamento dell'interfaccia sullo spazio aperto in un In2 O3 -TiO2 catalizzatore durante una reazione di reverse water gas shift (RWGS). Lo studio è pubblicato nel Journal of American Chemical Society .
I ricercatori hanno mescolato fisicamente In2 O3 e TiO2 per ottenere un In2 O3 -TiO2 catalizzatore per la reazione RWGS. Hanno verificato che la superficie aperta di TiO2 potrebbe creare un ambiente confinato per In2 O3 , che ha guidato la trasformazione spontanea del libero In2 O3 nanoparticelle in nanostrati di ossido di InO (InOx ) coprendo il TiO2 superficie durante RWGS.
Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che si forma InOx i nanostrati erano facili da creare nei posti vacanti di ossigeno superficiale ma erano contrari alla riduzione eccessiva a In metallico nell'H2 -atmosfere ricche, con conseguente maggiore attività e stabilità rispetto al puro In2 O3 catalizzatore. Hanno identificato che la formazione del legame interfacciale In–O–Ti guidava l'In2 O3 dispersione e stabilizzato lo strato metastabile di InOx.
Pertanto, i ricercatori hanno dimostrato che InOx gli strati sovrapposti con una chimica distinta dalle loro controparti libere potrebbero essere confinati su varie superfici di ossido, dimostrando l'importante effetto di confinamento sulle interfacce ossido-ossido.
"L'effetto di confinamento dell'interfaccia gioca un ruolo importante in molti catalizzatori ossido-ossido, che possono essere utilizzati per migliorare le prestazioni catalitiche", ha affermato il prof. Fu.
Ulteriori informazioni: Jianyang Wang et al, Nanostrati di ossido di indio indotti dal confinamento formati su supporto di ossido per una reazione di idrogenazione potenziata della CO2, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI:10.1021/jacs.3c13355
Informazioni sul giornale: Giornale dell'American Chemical Society
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
