固体溶液合金ナノ粒子は,Rhに隣接する不混合のPdおよびRu元素:水素貯蔵と強化されたCO酸化能力のための熱力学的行動の変更

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• ナノテクノロジー ナノテクノロジー
• カタリシス カタリシス カタリシス

背景:

• パラジウム (Pd) とルテニウム (Ru) は,大量形態で原子レベルで不溶性である.
• 二金属ナノ粒子の合成と性質を理解することは,高度なアプリケーションにとって極めて重要です.

研究 の 目的:

• パラジウム-ルテニウム (Pd(x) Ru(1-x)) 固溶液合金ナノ粒子を構成範囲全体で合成するために.
• これらの新しいナノ粒子の構造的,電子的,触媒的性質を調査する.

主な方法:

• ナノ粒子合成のための化学還元法.
• 構造分析のためのX線微分法 (XRD).
• 熱力学的性質を決定するための水素反応の研究.
• CO酸化触媒活動の評価.

主要な成果:

• 全組成範囲でPd(x) Ru(1-x) 合金ナノ粒子の合成に成功した.
• 面中心の立方体 (fcc) から六角形の密集型 (hcp) への構造的変容は,Ru.含有量の増加とともに観察されました.
• fccとhcp相の共存は,Pd組成の個別のナノ粒子内で30~70%の間で発生する.
• 水素反応エンタルピーはエクソサーミックからエンドサーミックにシフトし,Ru含有量が増加した.
• CO酸化触媒の活性が著しく向上し,Pd0.5Ru0.5ナノ粒子が最高性能を示し,RuとRh触媒を上回った.

結論:

• Pd(x) Ru(1-x) 合金ナノ粒子は,固体溶液として合成され,その塊の同位体とは異なるユニークな構造特性を示すことができます.
• Pd-Ruナノ粒子の構造的および電子的性質は,組成によって調整され,その触媒的行動に影響を与えることができます.
• これらのPd-Ruナノ粒子は,CO酸化のための有望な触媒のクラスであり,既存の触媒と比較して優れた活性を提供します.