효율적인 포름산 전기산화법을 위한 초소형 고엔트로피 금속 간섭체의 희석된 활성 사이트 안정화

초록 원치 않는 중간물질이나 불순물의 오염은 귀금속 기반 촉매의 촉매 성능에 큰 장애가 됩니다. 여기에서 고엔트로피 금속 간섭체 i ‐(PtPdIrRu) 2 FeCu (HEI)를 구축하여 포름산 산화 반응 중 강하게 흡착된 일산화탄소 중간물질 (CO*)를 억제합니다. 다수의 구조적 특성 분석에 의해, HEI 나노입자는 부분적으로 부정적인 Pt 산화 상태, 희석된 Pt/Pd/Ir/Ru 원자 사이트 및 평균 크기가 2nm 이하인 초소형으로 특징지어집니다. 최적화된 구조 덕분에 HEI 나노입자는 순수 Pt보다 10배 이상의 본질적인 활성 증가를 보여주며, 삼원계 i ‐Pt 2 FeCu 금속 간섭체의 상응물보다 질량 활성/내구성이 크게 향상됩니다. 인사이트 적외선 분광법 결과에 따르면, 순수 Pt에서 브리지와 최상 CO*가 선호되지만 HEI에서는 제한적입니다. 추가 이론적 설명에 따르면 HEI는 Pt 사이트에서 CO*의 결합이 훨씬 약하고, 서로 다른 사이트 간에 CO*의 확산이 느리다는 것을 나타내며, 순수 Pt는 CO*가 더 강하게 결합되고 더 큰 Pt 원자 군에서 쉽게 확산된다고 합니다. 이 연구는 HEI가 금속 간섭체와 고엔트로피 합금의 장점을 통합하여 유망한 촉매임을 검증합니다.