Автор AZoNano 3 августа 2020 г.

Биметаллические катализаторы на носителе являются важным классом катализаторов гетерогенного катализа. Их можно применять в различных областях, таких как электрокатализ, преобразование биомассы и производство водорода.

Однако традиционные методы пропитки и иммобилизации для синтеза биметаллических наночастиц на носителе (БНЧ) часто неконтролируемы, что приводит к образованию БНЧ с неоднородным размером частиц, низкой степенью легирования и неоднородным распределением на подложках. Результат – плохие каталитические характеристики и низкий уровень использования металла.

Чтобы повысить производительность и эффективность поддерживаемых BNP, профессор Ван Гуанхуй и профессор Цзян Хэцин из Циндаоского института биоэнергетики и биотехнологий (QIBEBT) Китайской академии наук (CAS) в сотрудничестве с проф. LIU Jian из Даляньского института химической физики (DICP) CAS недавно предложил стратегию нанореактора для масштабируемого синтеза ультратонких BNP на подложке.

Эта стратегия вводит высококачественные затравки (нанокластеры Pd) и ионы Au в мезопористый полимер, легированный азотом (NMP). NMP используется в качестве нанореактора для выращивания PdAu BNPs в твердом состоянии во время термического восстановления

.

«Синтезированные Pd ₁ Au _1/4 BNP очень однородны по диаметру с ошибкой 0,5 нм и однородно диспергированы в носителе из NMP», сказал профессор Ван.

Образец Pd ₁ Au _1/4 / NMP показал улучшенные каталитические характеристики при дегидрировании муравьиной кислоты (FA) по сравнению с монометаллическими аналогами Pd / NMP и Au / NMP.

«Повышенная активность может быть отнесена к электронному взаимодействию между Pd и Au в МНЧ Pd ₁ Au _1/4 . Кроме того, электронное взаимодействие может можно регулировать, изменяя состав PdAu BNP во время синтеза », сказал профессор JIANG.

Кроме того, продукт PdAu / NMP может быть сформован в монолит с помощью пресса для гранул при умеренном давлении (1,0 бар) без каких-либо связующих из-за его коралловой структуры. Монолит содержит большое количество макропор, которые могут быть полезны для массопереноса в жидкой реакции.

Примечательно, что монолит Pd ₁ Au _1/4 / NMP по-прежнему проявляет значительную активность в дегидрировании FA со значением TOF 3684 ч ^-1 при 333 K и может быть переработан пять раз без потери массы и изменения активности.

Многие другие поддерживаемые BNP на основе Pd (диаметры от 2 до 3 нм) также были синтезированы с использованием этого метода, включая PdRu, PdCo, ​​PdNi, PdZn, PdAg и PdCu BNP.

Эта предложенная стратегия нанореактора обеспечивает эффективный путь для синтеза различных биметаллических катализаторов на носителе. Эти катализаторы перспективны для применения в экологичных и экологически безопасных каталитических процессах.

Это исследование было опубликовано 30 июля в Materials Today . Оно было поддержано Национальным фондом естественных наук Китая, QIBEBT и Фондом сотрудничества DNL, ​​CAS.

Источник: http://english.cas.cn/