Forskere afslører vand-assisteret oxidativ redispersion af metal nanopartikler
Oxidativ redispersion ved forhøjede temperaturer har længe været anvendt i heterogen katalyse til regenerering af sintrede metalkatalysatorer og syntese af enkeltatom- og klyngekatalysatorer af metal. Disse redispersionsprocesser kræver et betydeligt energiinput. Derfor er jagten på miljøvenlige og energibesparende redispereringsstrategier fortsat en presserende prioritet.
En forskergruppe ledet af Fu Qiang fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har afsløret den vandassisterede oxidative redispersion af Cu-partikler gennem dannelsen af Cu-hydroxid ved stuetemperatur (RT). Undersøgelsen blev offentliggjort i Nature Communications .
Forskerne opdagede, at Cu-nanopartikler støttes på overfladen af γ-Al2 O3 kunne spontant redispergere ved RT. De bekræftede, at hydroxyleringen af støtteoverfladen i et fugtigt miljø og dannelsen af Cu-OH-arter var nøglefaktorerne, der drev RT-redispersion af Cu-nanopartikler på γ-Al2 O3 overflader. O2 og H2 O førte til dannelsen af hydroxylerede Cu-arter, hvilket accelererede diffusionen af Cu-atomer på γ-Al2 O3 overflade.
Derudover understøtter de fleste overflader, såsom γ-Al2 O3 , SiO2 , og administrerende direktør2 , kunne gennemgå hydroxylering i en fugtig atmosfære for at danne rigelige overflade-OH-grupper, der fangede migrerende Cu-arter.
"Push" (migrering) og "pull" (forankring) virkningerne af gasformig H2 O lettede den strukturelle transformation af Cu-arter fra Cu-nanopartikler til Cu-enkeltatomer ved stuetemperatur, og øgede derved deres katalytiske aktivitet i det omvendte vand-gas-skifte (RWGS) og præferentielle oxidation af carbonmonoxid (CO-PROX) reaktion.
Denne undersøgelse fremhævede H2s betydningsfulde rolle O i den dynamiske strukturelle udvikling af understøttede metalnanokatalysatorer og udviklet en simpel strategi til redispersion af sintrede Cu-baserede katalysatorer ved RT ved hjælp af O2 -H2 O-behandling, undgår energiforbruget ved traditionelle højtemperaturregenereringsprocesser.
"Vand findes i vid udstrækning i heterogen katalyse, og virkningen af vand i den dynamiske strukturudvikling af understøttede metalnanokatalysatorer kan ikke ignoreres. Mere opmærksomhed bør rettes mod mulig metalredispersion/sintring under vandholdige forhold," sagde prof. Fu.
Flere oplysninger: Yamei Fan et al., Vandassisteret oxidativ redispersion af Cu-partikler gennem dannelse af Cu-hydroxid ved stuetemperatur, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47397-z
Journaloplysninger: Nature Communications
Leveret af Chinese Academy of Sciences
Varme artikler
-
Forskere syntetiserer nye nanotråde for at forbedre højhastighedskommunikationVækstmekanismen og hurtig 1550 nm IR-detektion af de enkeltkrystallinske In0.28Ga0.72Sb ternære nanotråde Kredit:HAN Ning Kinesiske videnskabsmænd har syntetiseret nye nanotråde med høj mobilitet -
Revolutionært nyt våben i luftforureningskampEt elektronmikroskopbillede af det NO2 følsomme lag lavet af atomart tynde flager af tindisulfid, forstørret 500, 000 gange. Kredit:RMIT University Folk kan snart bruge deres smartphones til at be -
Intracellulært nanotermometer har hidtil uset alsidighedFig.1. Molekylært design af B-gTEMP og det forventede fluorescensrespons på temperatur. F(mNG) og F(tdT) er fluorescensintensiteten af henholdsvis mNeonGreen og tdTomato. Kredit:Kai Lu et al. Kro -
Forskere tilbereder billig kvantepunktsolmalingTitandioxid nanopartikler er belagt med CdS eller CdSe. De sammensatte nanopartikler, når det blandes med et opløsningsmiddel, danne en pasta, der kan påføres som et-trinsmaling. Billedkredit:Mathew P
- Styring af biologiske cellers 3D-adfærd ved hjælp af laserholografiske teknikker
- Hyppig flyer -afgift ville beskatte dem, der dominerer flyrejser
- Mulige antydninger af liv fundet på en fjern planet. Hvor begejstrede skal vi være?
- Forskere konverterer plast til nyttige kemikalier ved hjælp af sollys
- Vibrationer på en chip føler et magnetfelt
- Hvorfor vi elsker robothunde, dukker og dukker