層状のニオバート基板上の遅い移行金属酸化物ナノ粒子の電荷移転安定化
Megan E Strayer, Thomas P Senftle, Jonathan P Winterstein1
1Center for Nanoscale Science and Technology, National Institute of Standards and Technology , Gaithersburg, Maryland 20899, United States.
Journal of the American Chemical Society
|December 15, 2015
まとめ
遅い移行金属のナノ粒子は,ニオバートとシリケートサポーターと異なる相互作用を行い,その安定性に影響を与えます. より強いナノ粒子サポート結合,特にニオバートは,シントリングに対する安定性を高めます.
科学分野:
- 材料科学
- 表面化学
- ナノテクノロジー
背景:
- ナノ粒子とサポートの間のインターフェイスの相互作用は,触媒化にとって極めて重要です.
- これらの相互作用を理解することは 安定した活性触媒を設計する上で 鍵となるものです
研究 の 目的:
- ナノ粒子サポート相互作用の熱の周期的な傾向を調査する.
- 異なる酸化物 (ニオバートとシリケート) がナノ粒子の安定性にどのように影響するか調べる.
- ナノ粒子シントリング抵抗と相関する.
主な方法:
- 相互作用の熱を測定するアイソテルミック・タイトレーション・カロメトリー (ITC).
- 構造分析のための電子顕微鏡
- 電子構造と結合のための密度関数理論 (DFT) の計算.
主要な成果:
- 遅い移行金属 (Ag < Cu ≈ Ni ≈ Co < Rh < Ir) に対してより強い結合エネルギーが観察された.
- 外熱相互作用は,シントリングに対するナノ粒子の安定性の強化と相関する.
- シリケートサポーターとの内熱的相互作用は,不良のシンタリング抵抗をもたらした.
- DFTは,強く結合したナノ粒子からニオバートのサポートへのd電子密度移転を明らかにした.
結論:
- オキシードサポーターの性質は,ナノ粒子の安定性に大きく影響します.
- ナノ粒子とサポーター間のD軌道相互作用は,インターフェイスのエネルギーと安定性を制御するために重要です.
- ニオバートサポーターは,シリケートサポーターと比較して,遅い移行金属ナノ粒子の優れた安定性を提供します.
