化学学报 ›› 2023, Vol. 81 ›› Issue (8): 874-883.DOI: 10.6023/A23040174 上一篇 下一篇
所属专题: 庆祝《化学学报》创刊90周年合辑
研究论文
付信朴a, 王秀玲a, 王伟伟a, 司锐b, 贾春江a,*()
投稿日期:
2023-04-28
发布日期:
2023-09-14
作者简介:
基金资助:
Xinpu Fua, Xiuling Wanga, Weiwei Wanga, Rui Sib, Chunjiang Jiaa()
Received:
2023-04-28
Published:
2023-09-14
Contact:
*E-mail: jiacj@sdu.edu.cn
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负载型Au催化剂因其在诸多反应过程中的高催化活性而备受研究者关注. 然而针对负载型催化剂中Au物种结构的有效调控, 以及催化过程中真实构-效关系的探索一直充满了挑战. 用CeO2为Au物种担载基底, 通过简单煅烧处理引起的CeO2结构变化, 进而实现Au/CeO2之间界面作用力的调控. 此研究发现Au纳米颗粒中Au0物种具备更为高效的催化室温CO氧化活性, 结合多种原位表征分析, 其室温条件下催化转化效率更依赖于CO吸附能力. 而相比于单原子Au1和纳米Au颗粒, 所制备的团簇Au/CeO2催化剂在较高温度(>50 ℃)展现出优异的催化CO氧化反应性能. 随着温度升高, 催化剂表界面O参与的MvK反应路径更易发生, 因此具有更多表界面活性O物种和Auδ+位点的团簇Au/CeO2催化剂展现出最为优异的催化CO氧化性能. 这些发现为高效负载型Au催化剂的制备提供了新思路并深化了对Au/CeO2催化作用机制的理解.
付信朴, 王秀玲, 王伟伟, 司锐, 贾春江. 团簇Au/CeO2的制备及其催化CO氧化反应构效关系的研究★[J]. 化学学报, 2023, 81(8): 874-883.
Xinpu Fu, Xiuling Wang, Weiwei Wang, Rui Si, Chunjiang Jia. Fabrication and Mechanism Study of Clustered Au/CeO2 Catalyst for the CO Oxidation Reaction★[J]. Acta Chimica Sinica, 2023, 81(8): 874-883.
[1] |
Haruta M.; Kobayashi T.; Sano H.; Yamada N. Chem. Lett. 1987, 16, 405.
doi: 10.1246/cl.1987.405 |
[2] |
Hutchings G. J. J. Catal. 1985, 96, 292.
doi: 10.1016/0021-9517(85)90383-5 |
[3] |
Jin Z.; Song Y. Y.; Fu X. P.; Song Q. S.; Jia C. J. Chin. J. Chem. 2018, 36, 639.
doi: 10.1002/cjoc.v36.7 |
[4] |
Camellone M. F.; Fabris S. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10473.
doi: 10.1021/ja902109k |
[5] |
Saavedra J.; Doan H. A.; Pursell C. J.; Grabow L. C.; Chandler B. D. Science 2014, 345, 1599.
doi: 10.1126/science.1256018 |
[6] |
Liu L.; Corma A. Chem. Rev. 2018, 118, 4981.
doi: 10.1021/acs.chemrev.7b00776 |
[7] |
Ha H.; Yoon S.; An K.; Kim H. Y. ACS Catal. 2018, 8, 11491.
doi: 10.1021/acscatal.8b03539 |
[8] |
Lee Y.; He G.; Akey A. J.; Si R.; Flytzani-Stephanopoulos M.; Herman I. P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12952.
doi: 10.1021/ja204479j |
[9] |
Boccuzzi F.; Chiorino A.; Manzoli M.; Lu P.; Akita T.; Ichikawa S.; Haruta M. J. Catal. 2001, 202, 256.
doi: 10.1006/jcat.2001.3290 |
[10] |
Guo L.-W.; Du P.-P.; Fu X.-P.; Ma C.; Zeng J.; Si R.; Huang Y.-Y.; Jia C.-J.; Zhang Y.-W.; Yan C.-H. Nat. Commun. 2016, 7, 1.
|
[11] |
Schlexer P.; Widmann D.; Behm R. J.; Pacchioni G. ACS Catal. 2018, 8, 6513.
doi: 10.1021/acscatal.8b01751 |
[12] |
Rodriguez J. A.; Grinter D. C.; Liu Z.; Palomino R. M.; Senanayake S. D. Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 1824.
doi: 10.1039/C6CS00863A |
[13] |
Ke J.; Zhu W.; Jiang Y.; Si R.; Wang Y.-J.; Li S.-C.; Jin C.; Liu H.; Song W.-G.; Yan C.-H.; Zhang Y.-W. ACS Catal. 2015, 5, 5164.
doi: 10.1021/acscatal.5b00832 |
[14] |
Teng B.-C.; Jiang S.-Y.; Guo X.-W.; Yuan J.-H.; Luo M.-F. Acta Chim. Sinica 2009, 67, 2765. (in Chinese)
|
( 滕波涛, 蒋仕宇, 郭晓伟, 袁金焕, 罗孟飞, 化学学报, 2009, 67, 2765.)
|
|
[15] |
Jiao T.; Xu X.-L.; Zhang L.; Weng Y.-Y.; Weng Y.-B.; Gao Z.-X. Acta Chim. Sinica 2021, 79, 513. (in Chinese)
doi: 10.6023/A20120562 |
( 焦桐, 许雪莲, 张磊, 翁幼云, 翁玉冰, 高志贤, 化学学报, 2021, 79, 513.)
|
|
[16] |
Lin J.; Zhang L.; Ni J.; Wang R.; Wei K. Acta Chim. Sinica 2012, 70, 137. (in Chinese)
doi: 10.6023/A1107121 |
( 林建新, 张留明, 倪军, 王榕, 魏可镁, 化学学报, 2012, 70, 137.)
|
|
[17] |
Spezzati G.; Benavidez A. D.; DeLaRiva A. T.; Su Y.; Hofmann J. P.; Asahina S.; Olivier E. J.; Neethling J. H.; Miller J. T.; Datye A. K.; Hensen E. J. M. Appl. Catal. B: Environ. 2019, 243, 36.
doi: 10.1016/j.apcatb.2018.10.015 |
[18] |
Sun X.-C.; Yuan K.; Hua W.-D.; Gao Z.-R.; Zhang Q.; Yuan C.-Y.; Liu H.-C.; Zhang Y.-W. ACS Catal. 2022, 12, 11942.
doi: 10.1021/acscatal.2c03664 |
[19] |
Si R.; Flytzani-Stephanopoulos M. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 2884.
doi: 10.1002/(ISSN)1521-3773 |
[20] |
Zhang S.; Lee J.; Kim D. H.; Kim T. Molecular Catalysis 2020, 482.
|
[21] |
Yu W.-Z.; Wang W.-W.; Li S.-Q.; Fu X.-P.; Wang X.; Wu K.; Si R.; Ma C.; Jia C.-J.; Yan C.-H. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 17548.
doi: 10.1021/jacs.9b05419 |
[22] |
Manibalan G.; Murugadoss G.; Thangamuthu R.; Kumar R. M.; Jayavel R.; Kumar M. R. Materials Research Express 2019, 6, 075032.
doi: 10.1088/2053-1591/ab1634 |
[23] |
Mihaylov M.; Knözinger H.; Hadjiivanov K.; Gates B. C. Chem. Ing. Tech. 2007, 79, 795.
doi: 10.1002/cite.v79:6 |
[24] |
McEntee M.; Stevanovic A.; Tang W.; Neurock M.; Yates J. T. Jr. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1972.
doi: 10.1021/ja511982n |
[25] |
Zhang S.; Li X.-S.; Chen B.; Zhu X.; Shi C.; Zhu A.-M. ACS Catal. 2014, 4, 3481.
doi: 10.1021/cs500614f |
[26] |
El-Moemen A. A.; Kučerová G.; Behm R. J. Appl. Catal. B: Environ. 2010, 95, 57.
doi: 10.1016/j.apcatb.2009.12.009 |
[27] |
Kang L.; Wang B.; Bing Q.; Zalibera M.; Buchel R.; Xu R.; Wang Q.; Liu Y.; Gianolio D.; Tang C. C.; Gibson E. K.; Danaie M.; Allen C.; Wu K.; Marlow S.; Sun L. D.; He Q.; Guan S.; Savitsky A.; Velasco-Velez J. J.; Callison J.; Kay C. W. M.; Pratsinis S. E.; Lubitz W.; Liu J. Y.; Wang F. R. Nat. Commun. 2020, 11, 4008.
doi: 10.1038/s41467-020-17852-8 |
[28] |
Kim H. Y.; Lee H. M.; Henkelman G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1560.
doi: 10.1021/ja207510v |
[1] | 黄广龙, 薛小松. “陈试剂”作为三氟甲基源机理的理论研究[J]. 化学学报, 2024, 82(2): 132-137. |
[2] | 崔国庆, 胡溢玚, 娄颖洁, 周明霞, 李宇明, 王雅君, 姜桂元, 徐春明. CO2加氢制醇类催化剂的设计制备及性能研究进展[J]. 化学学报, 2023, 81(8): 1081-1100. |
[3] | 王珞聪, 李哲伟, 岳彩巍, 张培焕, 雷鸣, 蒲敏. 电场下偶氮苯衍生物分子顺反异构化反应机理的理论研究[J]. 化学学报, 2022, 80(6): 781-787. |
[4] | 杨思明, 刘爱荣, 刘静, 刘钊丽, 张伟贤. 硫化纳米零价铁研究进展: 合成、性质及环境应用[J]. 化学学报, 2022, 80(11): 1536-1554. |
[5] | 翟耀, 辛国祥, 王佳琦, 张邦文, 宋金玲, 刘晓旭. 微波辅助合成具有优异电化学性能的rGO/CeO2超级电容器电极材料[J]. 化学学报, 2021, 79(9): 1129-1137. |
[6] | 滑熠龙, 李冬涵, 顾天航, 王伟, 李若繁, 杨建平, 张伟贤. 纳米零价铁富集水溶液中铀的表面化学及应用展望[J]. 化学学报, 2021, 79(8): 1008-1022. |
[7] | 黄荣谊, 沈琼, 张超, 张少勇, 徐衡. 过渡金属催化有机腈和叠氮酸钠反应机理的研究[J]. 化学学报, 2020, 78(6): 565-571. |
[8] | 武卫荣, 员晓敏, 侯华, 王宝山. 两种七氟醚自由基[(CF3)2C(·)OCH2F,(CF3)2CHOC(·)HF]与氧气反应及OH·再生机理的理论研究[J]. 化学学报, 2018, 76(10): 793-801. |
[9] | 母伟花, 马瑶, 方德彩, 王蓉, 张海娜. 1-碘-2-锂-邻碳硼烷与环戊二烯衍生物的类Diels-Alder反应的理论研究[J]. 化学学报, 2018, 76(1): 55-61. |
[10] | 黄潇月, 王伟, 凌岚, 张伟贤. 纳米零价铁与重金属的反应:“核-壳”结构在重金属去除中的作用[J]. 化学学报, 2017, 75(6): 529-537. |
[11] | 丁爽, 葛庆峰, 祝新利. 金属氧化物催化生物质衍生羧酸酮基化研究进展[J]. 化学学报, 2017, 75(5): 439-447. |
[12] | 杨镇, 薛一江, 何远航. CL20/DNB共晶的热感度分子动力学研究[J]. 化学学报, 2016, 74(7): 612-619. |
[13] | 杨一诺, 张琪, 石景, 傅尧. Mn(I)催化亚胺和炔烃脱氢偶联反应的机理研究[J]. 化学学报, 2016, 74(5): 422-428. |
[14] | 马军, 李榕, 任馗玮, 马禧龙, 朱开礼, 耿志远. 两态反应Ni2+与c-C6H12的机理及自旋-轨道耦合研究[J]. 化学学报, 2015, 73(5): 431-440. |
[15] | 王瀛, 张丽敏, 胡天军. 金属空气电池阴极氧还原催化剂研究进展[J]. 化学学报, 2015, 73(4): 316-325. |
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