在精心設計的納米顆粒結(jié)構(gòu)中，結(jié)合貴金屬和地球上豐富的雙金屬催化劑可以實現(xiàn)成本有效和穩(wěn)定的多相催化。本論文提出了一種通過高溫還原條件下的脫溶和表面反應協(xié)同生長鎳（Ni）和鉑（Pt）納米粒子的新方法。通過在鈣鈦礦納米纖維上工程化精細分散的鎳修飾的鉑納米粒子（1-6 nm），實現(xiàn)了低成本且穩(wěn)定的多相催化。研究發(fā)現(xiàn)，通過金屬-載體相互作用促進Ni陽離子的成核，隨后Ni鎳物種與Pt反應形成合金納米粒子，這些過程共同產(chǎn)生了比單一過程更小的納米粒子。在鈣鈦礦表面產(chǎn)生的可調(diào)諧均勻的Pt-Ni納米粒子，其活性和穩(wěn)定性超過了1 wt.% Pt/γ-Al2O3催化劑的CO氧化性能。該方法預示著支持的雙金屬納米粒子的原位制備成為可能，這些納米粒子具有工程化的成分分布和性能。圖1：催化劑設計和制備過程的示意圖，以及不同處理條件下的鈣鈦礦納米纖維的掃描電子顯微鏡（SEM）圖。通過熱重分析（TGA）和溫度程序還原（TPR）分析了樣品的重量損失和還原特性。圖2：透射電子顯微鏡（STEM）圖和能量色散X射線光譜（EDX）元素圖，展示了不同溫度下還原的LCNT-Pt納米纖維上納米粒子的尺寸和分布變化。圖3：高分辨率STEM（HR-STEM）分析揭示了納米粒子的組成和結(jié)構(gòu)特征，包括不同溫度還原條件下的納米粒子的HR-STEM圖像和HR-STEM HAADF圖像，以及傅里葉變換（FFT）圖像和應變分布。圖4：X射線吸收光譜（XAS）和X射線光電子能譜（XPS）測量，展示了氧化狀態(tài)和局部配位結(jié)構(gòu)的演變。圖5：不同條件下鈣鈦礦纖維催化劑的CO氧化反應的催化性能，包括不同溫度還原的LCNT-Pt纖維與LCNT和Pt/γ-Al2O3催化劑的比較，以及長期測試的催化時間。本文報告了通過活性金屬-載體相互作用實現(xiàn)的鈣鈦礦上高度分散的小尺寸Ni-Pt雙金屬納米粒子的原位動態(tài)形成。通過控制A位點缺陷鈣鈦礦系統(tǒng)中陽離子的脫溶，以及使用表面添加劑金屬作為促進劑，有效地調(diào)節(jié)雙金屬納米粒子的組成和結(jié)構(gòu)。所得到的Pt-Ni納米粒子在纖維上展現(xiàn)出優(yōu)異的催化效率，通過活性和穩(wěn)定的納米粒子結(jié)構(gòu)以及良好的金屬載體相互作用，在多種CO氧化測試中表現(xiàn)出色。這為納米粒子設計提供了新的范例，適用于包括催化反應系統(tǒng)在內(nèi)的多種重要應用。標題：Synergistic growth of nickel and platinum nanoparticles via exsolution and surface reactionDOI：10.1038/s41467-024-48455-2
