在不同氧化物上的黄金:在散装MnO2纳米材料上的合金上的超低温CO氧化
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
概括
在二氧化 (MnO2) 纳米结构上的金纳米颗粒显示出低温一氧化碳 (CO) 氧化的特殊活性. 这种新的催化剂比以前的黄金催化剂更有效,即使在-85°C.
科学领域:
- 催化剂
- 材料科学
- 环境化学
背景情况:
- 纳米金颗粒对化学反应具有很高的催化活性.
- 低温一氧化碳对环境应用至关重要.
- 氧化物上的金纳米粒子是高度活跃的CO氧化催化剂,Mn2O3通常比MnO2更受青.
研究的目的:
- 在MnO2纳米结构上开发高活性黄金催化剂,用于CO氧化.
- 在α-MnO2和β-MnO2纳米线上支持的金纳米颗粒的催化性能.
- 挑战人们对黄金-氧化物的催化作用的理解.
主要方法:
- 在α-MnO2和半孔β-MnO2纳米线阵列上支持金纳米颗粒 (2-3nm) 的合成.
- 在非常低的温度下 (至-85°C) 测试CO氧化的催化活性.
- 在正常条件下 (25°C 70小时) 评估催化剂的稳定性
主要成果:
- 开发了一种具有极高氧化活性的金/MnO2催化剂.
- 在-85°C达到2.8molCO·h{-1}·gAu{-1}的特异反应速率.
- 在25°C下70小时证明了催化剂的高稳定性.
- 新的催化剂比之前报告的最佳Au/Mn2O3催化剂活性大约30倍.
结论:
- 支持MnO2纳米结构的金纳米粒子代表了低温CO氧化催化学的突破.
- 这种催化剂的性能明显优于现有的基于黄金的催化剂,包括Mn2O3的催化剂.
- 这些发现为有效的环境修复技术开辟了新的途径.
