环境扫描透射电子显微镜原位揭示氢溢流促进TiO2体缺陷修复机理

摘要：

负载型纳米催化剂的缺陷是决定其催化性能的一个关键因素.但由于缺少外场环境下原子尺度的缺陷动态结构信息,精确调控材料中的晶体缺陷依然极富挑战性.本工作利用原位球差校正环境扫描透射电子显微镜(ESTEM)研究了Pd?TiO2催化剂中TiO2载体结构在不同气氛下的动态演变,原位观察了TiO2载体中纳米级空洞结构在600℃氢气气氛下的消失行为.结合H2程序升温还原(H2?TPR)、X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振(EPR)和X射线光电子能谱(XPS)等谱学表征,揭示了氢气气氛下Pd?TiO2催化剂的结构演变机制.研究发现,高温氢气环境下Pd?TiO2表面的氢溢流导致TiO2载体上产生了大量的氧空位(VO)并被负价Pd离子稳定,高浓度VO促进了TiO2载体中离子扩散,极大促进了具有高表面能的纳米级空洞的消失.

关键词：原位电镜、环境扫描透射电镜、二氧化钛、晶体缺陷、氢溢流

所属期刊栏目：41

分类号：TG115.21+5.3;TQ426;O64(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;浙江省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2022-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：370-380