Microsc. Microanal. Microstruct. 1, 149-157 (1990)
DOI: 10.1051/mmm:0199000102014900

Nanodiffraction and HRTEM studies of platinum particles in combustion catalysts

Patrick Briot, Pierre Gallezot, Christiane Leclercq et Michel Primet

Institut de Recherches sur la Catalyse, Laboratoire Conventionné à l'Université Claude Bernard, Lyon I, C.N.R.S., 2 Avenue Albert Einstein, 69626 Villeurbanne Cedex, France

Abstract
The morphology of platinum particles supported on alumina has been studied before and after the catalytic reaction of methane combustion by combined nanodiffraction and HRTEM studies. Depending upon the preparation conditions, the alumina structure is either highly disordered or ordered under the form of gamma alumina at least over nanodomains. In the latter case observed after the catalytic combustion of methane, the platinum particles grow epitaxially on alumina with Pt (110) parallel to γ-Al2O3 (110) and Pt [111] parallel to γ-Al2O3 [111]. This epitaxy leads to an homogeneous morphology of the particles which expose the same faces, active in methane catalytic combustion.

Résumé
La morphologie de particules de platine supportées sur l'alumine a été étudiée avant et après la combustion catalytique du méthane en combinant des mesures de nanodiffraction et de microscopie électronique par transmission. En fonction des conditions de préparation du catalyseur, la structure de l'alumine est, soit fortement désordonnée, soit bien ordonnée sous la forme d'alumine gamma au moins dans des nanodomaines. Dans ce dernier cas, observé après la réaction de combustion, les particules de platine croissent en epitaxie avec la surface de l'alumine avec les plans (110) du platine parallèles aux plans (110) de l'alumine gamma et les directions [111] du platine parallèles aux directions [111] de l'alumine gamma. Cette croissance épitaxique entraîne une morphologie homogène des particules qui exposent des faces actives dans la combustion catalytique du méthane.

PACS
8245J - Surface structure, reactivity and catalysis.

Key words
Supported catalyst -- Preparation -- TEM -- STEM -- Morphology -- Growth mechanism -- Epitaxy -- Platinum -- Alumina -- Nanometer scale -- Experimental study


© EDP Sciences 1990