Co3O4-SiO2ナノ複合物: CO酸化のための非常に活発な触媒であり,異常な触媒的行動を持っています
Chun-Jiang Jia1, Manfred Schwickardi, Claudia Weidenthaler
1Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Kaiser-Wilhelm-Platz 1, 45470 Mülheim an der Ruhr, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|June 24, 2011
まとめ
新しいコバルト酸化物-シリカ触媒は,低温で一酸化炭素 (CO) の酸化に対して例外的な活性を示しています. 触媒表面での水吸収は,異質な触媒の希少な現象である異常な温度依存活性を説明する.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- カタリシス カタリシス カタリシス
- 表面化学について
背景:
- 一酸化炭素 (CO) の酸化は,環境修復と産業プロセスにおいて極めて重要です.
- 特に低温でのCO酸化のための効率的な触媒の開発は,依然として大きな課題です.
- ナノ複合材料は,触媒的アプリケーションにユニークな特性を提供します.
研究 の 目的:
- 高表面積のコバルト酸化物-シリカ (Co(3) O(4) -SiO(2)) ナノ複合材料の触媒を合成し,特徴づけること.
- CO酸化のためのナノ複合物Co(3) O(4) -SiO(2) の触媒活性を調査する.
- 触媒で観察された異常な温度依存の活性を理解するために.
主な方法:
- 活性炭をテンプレートとして使用したナノ複合材料Co(3) O(4) -SiO(2) の製法.
- 温度範囲におけるCO酸化のための触媒活性の評価.
- 表面種と吸収現象を研究するために,インシットー分散反射フーリエ変換赤外線 (DRIFT) スペクトロスコーピーを用いる.
主要な成果:
- Co(3) O(4) -SiO(2) ナノ複合材料の触媒は,−76°CでもCO酸化のための非常に高い活性を示した.
- 異常なU形の温度-活性曲線が観察され,通常の供給ガス条件下で最低変換は約80°Cであった.
- 触媒は,特定の温度範囲で負の表面活性化エネルギーを示しており,これはCO酸化触媒における珍しい観測結果である.
結論:
- Co(3) O(4) -SiO(2) ナノ複合物は,特に低温で,CO酸化のための非常に活性な触媒です.
- 触媒表面での水分子の吸収が,観測された異常な温度依存の活動に起因する.
- In situ DRIFTスペクトロスコーピーは,触媒の振る舞いを修正する水の吸収の役割を確認しました.
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