Versatile and Robust Nickel Single Atom Catalysts
Notice bibliographique
Résumé
A vast number of industrial catalytic processes rely on noble metals, also called platinum group metals (PGMs), which are scarce and expensive. Replacing these expensive noble metals with earth abundant metals (EAMs) represents a major challenge. Although nickel is known to be an excellent catalyst for certain reactions, like hydrogenation, it is unselective in metallic form and is inactive when oxidized during CO oxidation or methane oxidation reactions. Here we show that many of the reactions catalyzed by PGMs, such as oxidation or hydrogenation, can also be carried out effectively by a base metal such as nickel, when it is stabilized in the form of isolated single atoms in the fluorite lattice of CeO2. Incorporating Ni into the CeO2 lattice (formally Ce0.9Ni0.1O1.8(OH)0.2) creates a versatile and robust Ni single atom catalyst. Protons help to balance the charge imbalance created by the Ni(II). We propose the resultant Ce(IV) participate actively in catalysis. The working catalyst contains atomically dispersed Ni(II) sites that are stable under reaction conditions. Unlike metallic Ni, this single atom catalyst is not pyrophoric, can be handled in air and easily activated for hydrogenation reactions. The synthesis described here is scalable and yields a high loading of Ni (~3 wt%) within the fluorite CeO2 lattice while also allowing facile substitution of Ce with co-dopants, such as Zr, to further tune the environment of the active sites.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».