稀土材料与能源催化课题组

The Rare earth materials & Energy & Catalysis Group of SDU

祝贺张铭的工作被Journal of the American Chemical Society接收!

Release Time:2026-08-27 Hits:

在纳米工程催化领域,最大化表面反应活性与维持结构稳健性之间固有的权衡关系一直是一项长期挑战,这一难题同样困扰着高活性的γ‑Mo2N基催化材料。本研究采用低温工程策略“冻结”脆弱的γ‑Mo2N表面,并在Pt–γ‑Mo2N界面上耦合原子级分散的氧化还原活性Ce1Ox作为动态促进剂。不同于传统惰性屏蔽层往往无法提升催化效率,该氧化还原活性Ce1Ox通过电子修饰提升了表面反应动力学,同时借助可逆的氧化还原循环清除过量解离的*O,从而避免了γ‑Mo2N发生不可逆的深度氧化。研究表明,将多孔、低温钝化的Mo₂N表面与氧化还原活性Ce1Ox位点相结合,可通过可逆的Ce3+/Ce4+循环动态抵御氧化,同时电子调控邻近的Pt位点以增强CO吸附和H₂O解离,进而在低温制氢中实现卓越的活性与出色的耐久性。最终,优化后的1Pt–Ce1Ox/Mo2N‑194 K催化剂在甲醇水蒸气重整反应中达到了创纪录的22,500,000 molH2/molPt的产氢转换数,并展现出超过1500小时的优异稳定性。这种将低温处理与氧化还原活性屏蔽相融合的协同策略,为在高活性但本征脆弱的纳米结构中同时实现强效催化活化与稳健结构保护提供了极具前景的范式。