Maximum Noble-Metal Efficiency in Catalytic Materials: Atomically Dispersed Surface Platinum - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Angewandte Chemie International Edition Année : 2014

Maximum Noble-Metal Efficiency in Catalytic Materials: Atomically Dispersed Surface Platinum

Albert Bruix
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Yaroslava Lykhach
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Iva Matolinova
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Armin Neitzel
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Tomas Skala
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MSB
Nataliya Tsud
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Mykhailo Vorokhta
Vitalii Stetsovych
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Klara Sevcikova
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Michal Vaclavu
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Kevin C. Prince
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Stéphanie Bruyere
Francesc Illas
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Vladimir Matolin
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Joerg Libuda
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Konstantin M. Neyman
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Résumé

Platinum is the most versatile element in catalysis, but it is rare and its high price limits large-scale applications, for example in fuel-cell technology. Still, conventional catalysts use only a small fraction of the Pt content, that is, those atoms located at the catalyst's surface. To maximize the noble-metal efficiency, the precious metal should be atomically dispersed and exclusively located within the outermost surface layer of the material. Such atomically dispersed Pt surface species can indeed be prepared with exceptionally high stability. Using DFT calculations we identify a specific structural element, a ceria ``nanopocket'', which binds Pt2+ so strongly that it withstands sintering and bulk diffusion. On model catalysts we experimentally confirm the theoretically predicted stability, and on real Pt-CeO2 nanocomposites showing high Pt efficiency in fuel-cell catalysis we also identify these anchoring sites.

Dates et versions

hal-01293646 , version 1 (25-03-2016)

Identifiants

Citer

Albert Bruix, Yaroslava Lykhach, Iva Matolinova, Armin Neitzel, Tomas Skala, et al.. Maximum Noble-Metal Efficiency in Catalytic Materials: Atomically Dispersed Surface Platinum. Angewandte Chemie International Edition, 2014, 53 (39), pp.10525-10530. ⟨10.1002/anie.201402342⟩. ⟨hal-01293646⟩
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