異なるマンガンの酸化物に対する金: 大量MnO2ナノマテリアルの上でのコロイド性金に対する超低温CO酸化
Dong Gu1, Jo-Chi Tseng1, Claudia Weidenthaler1
1Max-Planck-Institut für Kohlenforschung , Kaiser-Wilhelm-Platz 1, 45470 Mülheim an der Ruhr, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|July 9, 2016
まとめ
マンガン酸化物 (MnO2) のナノ構造上の金ナノ粒子は,低温の一酸化炭素 (CO) の酸化に特異的な活性を示しています. この新しい触媒は,−85°Cでも,以前の黄金触媒よりもかなり効率的です.
科学分野:
- カタリシス
- 材料科学
- 環境化学
背景:
- ナノスケールの金粒子は化学反応に 高い触媒活性を示します
- 低温での一酸化炭素 (CO) の酸化は,環境への応用において極めて重要です.
- マンガンの酸化物上の金のナノ粒子は,一般的にMnO2よりもMn2O3が好まれる非常に活発なCO酸化触媒である.
研究 の 目的:
- CO酸化のためのMnO2ナノ構造に高度な活性を持つ黄金触媒を開発する.
- α-MnO2およびβ-MnO2ナノワイヤで支えられた金のナノ粒子の触媒性能を調査する.
- 金-マンガン酸化物の触媒活動に関する 既存の理解に挑戦する.
主な方法:
- α-MnO2およびメソポラス β-MnO2ナノワイヤ配列でサポートされる金のナノ粒子 (2-3 nm) の合成.
- 非常に低い温度 (−85°Cまで) でCO酸化に対する触媒活性試験
- 通常の条件 (25°Cで70時間) で触媒の安定性を評価する
主要な成果:
- CO酸化に非常に高い活性を持つ金/MnO2触媒を開発した.
- -85°Cで2.8molCO·h (−1) ·gAu (−1) の特異反応速度を達成した.
- 触媒の安定性は,25°Cで70時間証明されている.
- 新しい触媒は,これまでに報告された最高のAu/Mn2O3触媒よりも約30倍活性です.
結論:
- MnO2ナノ構造を支える金のナノ粒子は,低温CO酸化触媒における画期的な進歩を表しています.
- この触媒はMn2O3を含む既存の金基の触媒を大幅に上回る.
- この発見は,効率的な環境修復技術のための新しい道を開きます.
