Het Ontrafelen van Deactivatie van op Maat Gemaakte Pt Katalysatoren op het Niveau van Individuele Nanopartikels door Nanospectroscopie

Metallische nanokatalysatoren zijn de werkpaarden van de chemische industrie en spelen een centrale rol in een brede reeks van chemische reacties. Echter, veel katalysatoren deactiveren tijdens operatie, bv. door cokesafzetting of het sinteren van nanodeeltjes (NDs), wat hoge ecologische en economische kosten met zich meebrengt. Tot op heden zijn significante pogingen gedaan om de ND-structuur van de katalysator in verband te brengen zijn deactiveringsgedrag via bulkkarakterisatietechnieken. Maar bulkmethodes middelen de bijdragen van alle actieve sitetypes en NDs uit en vervagen inherent onze visie bij het maken van robuuste structuur-deactiveringsrelaties. Hier stel ik een ruimtelijk geresolveerde karakterisatieaanpak voor om de deactivering van de katalysator op het niveau van individuele NDs te decoderen en te linken aan de ND-structuur. Om dit doel te bereiken zullen atomaire laagafzettingsmethods worden gebruikt om op nanoschaal gecontroleerde Pt katalysatoren te produceren met goed gedefinieerde grootte en actief oppervlak. Individuele NDs zullen worden onderzocht tijdens en na propaan dehydrogenatiereactie en katalysatorregeneratie. Specifiek zullen infrarood-, Raman- en plasmonische-nanospectroscopie worden toegepast om ND cokesafzetting en sintering te monitoren. Deze individuel deeltjesaanpak zal lang bestaande vragen over de deactivatiemechanismen van metaalnanokatalysatoren beantwoorden en richtlijnen opleveren voor hun ontwerp op een hoger niveau.