通过前驱体相变诱导强金属-载体相互作用增强Ru/CeO2催化剂的CO氧化稳定性

本文推荐：该研究创新性地通过Ce(OH)CO3前驱体相变诱导强金属-载体相互作用（SMSI），构建了具有CeO2包覆结构的Ru/CeO2-S催化剂，显著提升了CO氧化反应的抗烧结性和稳定性。相比传统浸渍法（Ru/CeO2-T），该催化剂在700℃高温处理后仍保持初始活性，为设计高性能Ce基贵金属催化剂提供了新策略。

　　

Highlight

在异相催化领域，通过强金属-载体相互作用（SMSI）实现高分散、高活性贵金属/载体催化剂仍面临挑战。传统高温还原或氧化诱导SMSI常导致贵金属纳米颗粒（NPs）团聚，而本研究通过Ru⁴⁺/Ce(OH)CO₃前驱体相变构建Ru/CeO₂-S催化剂的SMSI效应，有效阻止Ru NPs烧结。

Results and discussion

通过设计载体相变路径，Ce(OH)CO₃纳米棒在600℃ H₂还原中转化为多孔CeO₂，同时形成包覆Ru NPs的CeO₂薄层（几何封装）。表征显示该结构具有更高的氧空位浓度和优化的CO吸附行为，使Ru/CeO₂-S在CO氧化中展现卓越稳定性，700℃煅烧后活性无衰减。

Conclusion

本研究通过前驱体相变驱动SMSI的策略，成功构建了具有几何封装结构的Ru/CeO₂-S催化剂。系统阐明了CeO₂层覆盖度、电子效应与催化性能的构效关系，为开发抗烧结Ce基催化剂提供了新范式。