97889 64456 72312 47532 85224 72311 99738 05314 18822 88877 83701 91188 72106 98803 83485 70762 67561 00923 55229 06479 57972 59061 74949 93171 14807 03728 86417 14924 55271 76483 09709 80826 48003 69756 41326 33857 90179 16007 50123 74390 32549 30315 44217 63317 75601 80709 41762 62320 18455 61834 28274 17965 11564 40730 97515 38882 00045 18375 34435 87730 65633 86354 42635 03181 37624 00288 29224 98754 64198 42645 13159 80277 57942 84214 09885 11406 37363 27238 16160 82824 82750 03902 45252 98749 86602 85405 74120 11069 70749 63642 54482 33973 81058 25338 11638 53184 38067 75862 58160 05931 81160 94118 63131 11678 37627 13358 15577 41533 20376 02073 54475 97260 40548 91470 84971 47067 00960 20371 54295 32383 70544 08125 72446 96640 07075 16165 30869 08344 20223 85830 11652 84248 58240 18720 83640 74865 63798 26432 11368 91553 98930 40390 63732 07578 52004 83379 91665 87295 27594 70342 33614 00445 56766 74846 32119 67664 51801 34739 44392 32414 80290 43295 50949 32938 59188 82226 64963 12065 07486 96473 17151 41690 05059 80565 72757 89563 68610 87113 78719 74762 26213 13426 23716 54025 70952 73308 30338 98371 80443 39662 15506 33308 53719 47268 57523 71539 98084 43052 68615 92226 35372 86296 82533 08533 12606 77475 19780 50069 42332 94775 84463 97795 86712 89454 36026 27730 87899 25252 69813 38682 Forscher enthüllen wasserunterstützte oxidative Redispergierung von Metallnanopartikeln – MJRBJC
Forscher enthüllen wasserunterstützte oxidative Redispergierung von Metallnanopartikeln

Wasserunterstützte oxidative Redispergierung von Cu-Partikeln durch Bildung von Cu-Hydroxid bei Raumtemperatur. Bildnachweis: Fan Yamei und Li Rongtan

Die oxidative Redispergierung bei erhöhten Temperaturen wird seit langem in der heterogenen Katalyse zur Regeneration von Sintermetallkatalysatoren und zur Synthese von Einzelatom- und Clustermetallkatalysatoren eingesetzt. Diese Redispergierungsprozesse erfordern einen erheblichen Energieaufwand. Daher bleibt die Suche nach umweltfreundlichen und energieeffizienten Redispersionsstrategien eine dringende Priorität.

Eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Fu Qiang vom Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) entdeckte eine wasserunterstützte oxidative Redispergierung von Cu-Partikeln durch Hydroxidbildung von Cu bei Raumtemperatur (RT). Die Studie wurde veröffentlicht in Natürliche Kommunikation.

Die Forscher fanden heraus, dass Cu-Nanopartikel auf der Oberfläche von γ-Al getragen wurden2Oh3 könnte sich bei Raumtemperatur spontan redispergieren. Sie bestätigten, dass die Hydroxylierung der Trägeroberfläche in einer feuchten Umgebung und die Bildung von Cu-OH-Spezies die Schlüsselfaktoren waren, die zur RT-Redispersion von Cu-Nanopartikeln auf γ-Al führten.2Oh3 Oberflächen. Das Ö2 und H2O führte zur Bildung hydroxylierter Cu-Spezies und beschleunigte die Diffusion von Cu-Atomen auf γ-Al2Oh3 Oberfläche.

Darüber hinaus sind die meisten Trägeroberflächen wie γ-Al2Oh3SiO2und CEO2könnte in einer feuchten Atmosphäre eine Hydroxylierung eingehen, um reichlich Oberflächen-OH-Gruppen zu bilden, die wandernde Cu-Spezies einfangen.

Die „Push“- (Migration) und „Pull“- (Verankerungs-)Effekte von gasförmigem H2O erleichterte die strukturelle Umwandlung von Cu-Spezies von Cu-Nanopartikeln in einzelne Cu-Atome bei Raumtemperatur und steigerte dadurch deren katalytische Aktivität bei der umgekehrten Wasser-Gas-Shift-Reaktion (RWGS) und der bevorzugten Oxidation von Kohlenmonoxid (CO-PROX).

Diese Studie betonte die wichtige Rolle von H2O in der dynamischen Strukturentwicklung von geträgerten Metallnanokatalysatoren und entwickelte eine einfache Strategie für die Redispergierung gesinterter Cu-basierter Katalysatoren bei Raumtemperatur unter Verwendung von O2-H2O-Behandlung, wodurch der Energieverbrauch herkömmlicher Hochtemperatur-Regenerationsprozesse vermieden wird.

„Wasser ist in der heterogenen Katalyse weit verbreitet, und sein Einfluss auf die dynamische Strukturentwicklung von trägergestützten Metallnanokatalysatoren kann nicht ignoriert werden. Der möglichen Redispergierung/Sinterung von Metallen unter wasserhaltigen Bedingungen sollte mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden“, sagte Professor Fu.

Mehr Informationen:
Yamei Fan et al., Wasserunterstützte oxidative Redispersion von Cu-Partikeln durch Bildung von Cu-Hydroxid bei Raumtemperatur, Natürliche Kommunikation (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47397-z

Zur Verfügung gestellt von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften

Zitat: Forscher enthüllen wasserunterstützte oxidative Redispersion von Metallnanopartikeln (30. April 2024), abgerufen am 30. April 2024 von https://phys.org/news/2024-04-reveal-oxidative-redispersion-metal-nanoparticles html

Dieses Dokument unterliegt dem Urheberrecht. Mit Ausnahme der fairen Nutzung für private Studien- oder Forschungszwecke darf kein Teil ohne schriftliche Genehmigung reproduziert werden. Der Inhalt dient lediglich der Information.

By rb8jg

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Failed to fetch data from the URL.