浙大孙文平AEM多相催化剂综述:多相催化剂中的强金属-载体相互作用

01【导读】
负载型金属催化剂中的强金属-载体相互作用(SMSI),通常伴随着金属纳米颗粒上封装层的形成,由于各种有趣的行为而引起了广泛的研究关注。特别是近年来,在构建新组件之间的 SMSI 以及理解 SMSI 的性质方面取得了巨大进展。值得注意的是,SMSI 还为设计和调节先进的多相催化剂以实现广泛的应用提供了巨大的可能性。因此,非常需要系统和批判性的概述来突出 SMSI 的最新进展并讨论其在非均相催化剂中的应用。
02【成果掠影】
近日,浙江大学孙文平研究员等人发表了评述性论文,基于典型材料体系描述了SMSI的形成过程,然后充分考虑新材料体系和新的构建策略,讨论了表面能最小化机制。此外,作者还展示了使用 SMSI 控制负载型金属催化剂的活性、选择性和稳定性的原理,重点是热催化和电催化。最后,作者提供了关于 SMSI 的机遇和挑战的个人观点。
相关综述文章以“Strong Metal–Support Interaction in Heterogeneous Catalysts”为题发表在Advanced Energy Materials上。
03【核心内容】
在过去的十年中,人们对 SMSI 的发展产生了浓厚的兴趣,而 SMSI 的新发现为调整多相催化剂的选择性、活性和稳定性提供了有趣的原理。SMSI的起源定义被称为形成强的界面金属-金属键,其键长比金属间化合物对应物的键长短。考虑到难以表征如此少量的界面金属-金属键,封装覆盖层的形成和延迟吸附能力也被用作确认 SMSI 形成的典型特征,这是目前该领域的主流观点。与此同时,“SMSI”一词也被错误地使用和误导,在大量情况下,一般的金属-载体相互作用被视为“强”相互作用。
04【数据概览】
图一、SMSI领域代表性成果时间表© 2022 The Authors
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图二、从结构-性能关系看SMSI© 2022 The Authors
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作者简介
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孙文平,研究员,博士生导师,分别于2008年和2013年在中国科学技术大学材料科学与工程系获学士和博士学位。入选国家和浙江省人才计划以及浙江大学“百人计划”。曾获中科院优秀博士学位论文奖和ARC Discovery Early Career Researcher Award (DECRA)。2013-2016年,先后在新加坡南洋理工大学和澳大利亚伍伦贡大学开展博士后研究工作。2016年在伍伦贡大学开展独立科研工作,已培养博士生、博士后以及联合培养博士生多名。长期从事电化学能源器件及关键材料的研究(燃料电池、电解水制氢、金属离子电池等)。在Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Funct. Mater., Adv. Energy Mater., Energy Environ. Sci., Nano Lett.等期刊以通讯作者或第一作者发表论文80余篇,论文累计被引10000余次,H-index 58 (Google Scholar)。受邀为Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater.等期刊撰写综述论文多篇。担任Frontiers in Chemistry (Electrochemistry Section)和Materials for Renewable and Sustainable Energy期刊编辑(Associate Editor), Chemistry-An Asian Journal客座编辑以及中国化学快报(Chinese Chemical Letters)青年编委。长期担任ARC、SNSF等项目评审人,以及Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Joule, Sci. Adv., Nat. Commun., Adv. Funct. Mater., Adv. Energy Mater., ACS Catal.等60余个主流学术期刊审稿人。
文献链接:Strong Metal–Support Interaction in Heterogeneous Catalysts. https://doi.org/10.1002/aenm.202201395.