Les nanoparticules métalliques à la surface des supports poreux ont trouvé de nombreuses applications dans différents domaines scientifiques. La synthèse Fischer-Tropsch, qui se déroule à la surface des nanoparticules métalliques de cobalt, est un moyen efficace de convertir les énergies renouvelables et les matières premières fossiles en carburants alternatifs. La stabilité des catalyseurs au cobalt est un paramètre essentiel voire crucial et peut être significativement améliorée par la promotion. Dans cet article, une combinaison d'operando Quick-XAS, NAP-XPS, d'imagerie par microscopie électronique à haute résolution, de modélisation DFT et d'expériences catalytiques Fischer-Tropsch a fourni des informations approfondies sur l'évolution du promoteur du bismuth et la structure des nanoparticules de cobalt-bismuth dans le catalyseurs supportés par des nanotubes de carbone. Nous avons découvert une migration notable du bismuth métallique se produisant lors de l'étape de réduction, ce qui conduit à une redispersion du bismuth sur la surface des nanoparticules de cobalt. La réduction du cobalt est facilitée en présence de bismuth. Le catalyseur de travail Fischer-Tropsch contient des nanoparticules bimétalliques de cobalt-bismuth, avec du bismuth situé dans la coque des nanoparticules. La promotion avec du bismuth a entraîné une augmentation notable de la stabilité du catalyseur. La caractérisation et la modélisation DFT suggèrent une localisation préférentielle du promoteur mobile de bismuth sur les marches et les bords des nanoparticules de cobalt, ce qui entrave le frittage du cobalt et le dépôt de carbone et améliore la stabilité du catalyseur.
L'article complet peut être trouvé à https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021951721002761.