산화환원 반응을 위한 박리된 몬모릴로나이트 지지판 팔라듐 촉매의 고정 효과

우리는 박리된 몬모릴로나이트 (ex-MMT) 나노판에 지지된 팔라듐 촉매에 대한 결합된 실험 및 계산 연구를 보고합니다. 실험 결과는 Pd/ex-MMT 촉매가 산성 환경에서 Pd/C 촉매보다 더 안정적임을 밝혀냈습니다. 밀도 함수 이론 (DFT) 계산 결과는 ex-MMT의 AlO6 옥타헤드라에서 O 원자가 ex-MMT 지지체에 강하게 결합된 Pd 나노입자(NPs)의 고정 지점 역할을 함을 보여주었습니다. 부분 상태 밀도 계산은 Pd-d 상태와 O(AlO6)-p 상태가 유사한 에너지를 가짐을 나타냈습니다. 따라서 이러한 상태 간에 전자가 쉽게 이동하고 Pd–O(AlO6) 결합을 형성할 수 있습니다. 또한, 결함이 있거나 파괴된 SiO4 사면체는 O2 분자의 O 원자에 의해 직접 재구성되거나 O2의 환원에서 생성된 중간체에 의해 간접적으로 재구성될 수 있습니다. DFT 계산 또한 ex-MMT 지지체의 결함이 Pd 촉매가 ex-MMT 지지체에 단단히 결합할 수 있는 고정 지점을 제공함을 밝혔습니다. Pd5/ex-MMT의 경우 Oads의 공격으로, Pd5 클러스터의 Pd 원자는 Pd–Pd 결합을 통해 서로 연결된 상태로 유지되고 ex-MMT에 단단히 고정됩니다. 그러나 Pd/C의 경우 Pd5 클러스터의 Pd 원자는 산화될 뿐만 아니라 탄소 기질에서도 분리됩니다.