Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Films hợp kim vô định hình Co–B có cấu trúc xốp vi mô và hiệu suất xúc tác được cải thiện từ dung dịch chất hoạt động bề mặt hỗn hợp
Tóm tắt
Các phim Co–B đã được tổng hợp thông qua phương pháp khử hóa học hỗ trợ bay hơi dung môi bằng cách sử dụng dung dịch chất hoạt động bề mặt hỗn hợp chứa Span 40 và axit (1S)-(+)-10-camphorsulfonic. Thông qua việc phân tích bằng nhiễu xạ tia X, nhiễu xạ điện tử vùng chọn, quang phổ điện tử tia X, và hiển vi điện tử quét và truyền qua, các phim Co–B thu được được xác định là các hợp kim vô định hình có cấu trúc xốp vi mô. Hiệu ứng hiệp lực của hai loại chất hoạt động bề mặt là rất cần thiết cho việc hình thành cấu trúc xốp vi mô. Trong quá trình hydro hóa cinnamaldehyde thành cinnamyl alcohol, các phim hợp kim vô định hình Co–B xốp vi mô thể hiện hoạt tính cao hơn nhiều và độ chọn lọc tốt hơn so với các nanoparticle Co–B rắn được chuẩn bị bằng phương pháp khử trực tiếp ion cobalt với borohydride. Sự gia tăng hoạt tính được cho là do cả cấu trúc xốp vi mô và cấu trúc phim, cung cấp nhiều vị trí hoạt động Co cho sự hấp thụ và khuếch tán của các phân tử phản ứng. Độ chọn lọc được cải thiện có thể liên quan đến sự khác biệt về độ cong bề mặt.
Từ khóa
#hợp kim vô định hình #Co–B #xúc tác #cấu trúc xốp vi mô #chất hoạt động bề mặtTài liệu tham khảo
W. Klement, R.H. Willens, and P. Duwez: Non-crystalline structure in solidified gold-silicon alloys. Nature 187, 869 (1960).
Van J. Wonterghem, S. Mrup, C.J.W. Koch, S.W. Charles, and S. Wells: Formation of ultrafine amorphous alloy particles by reduction in aqueous solution. Nature 322, 622 (1986).
A. Molnar, G.V. Smith, and M. Bartok: New catalytic materials from amorphous metal alloys. Adv. Catal. 36, 329 (1989).
A. Baiker: Metallic glasses in heterogeneous catalysis. Faraday Discuss. Chem. Soc. 87, 239 (1989).
Y. Chen: Chemical preparation and characterization of metalmetalloid ultrafine amorphous alloy particles. Catal. Today 44, 3 (1998).
J.F. Deng, H.X. Li, and W.J. Wang: Progress in design of new amorphous alloy catalysts. Catal. Today 51, 113 (1999).
R. Schlgl and S.B. Hamid Abd: Nanocatalysis: Mature science revisited or something really new. Angew. Chem. Int. Ed. 43, 1628 (2004).
H. Zhang, Q. Zhu, Y. Zhang, Y. Wang, L. Zhao, and B. Yu: Onepot synthesis and hierarchical assembly of hollow Cu2O microspheres with nanocrystals-composed porous multishell and their gas-sensing properties. Adv. Funct. Mater. 17, 2766 (2007).
G.S. Attard, C.G. Gltner, J.M. Corker, S. Henke, and R.H. Templer: Liquid-crystal templates for nanostructured metals. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 36, 1315 (1997).
F. Schth: Non-siliceous mesostructured and mesoporous materials. Chem. Mater. 13, 3184 (2001).
Y. Yamauchi and K. Kuroda: Rational design of mesoporous metals and related nanomaterials by a soft-template approach. Chem. Asian J. 3, 664 (2008).
A. Saramat, M. Andersson, S. Hant, P. Thormhlen, M. Skoglundh, G.S. Attard, and A.E.C. Palmqvist: Differences in catalytic properties between mesoporous and nanoparticulate platinum. Eur. Phys. J. D 43, 209 (2007).
H.X. Li, Q.F. Zhao, Y. Wan, W.L. Dai, and M.H. Qiao: Selfassembly of mesoporous NiB amorphous alloy catalysts. J. Catal. 244, 251 (2006).
H. Li, H.X. Yang, and H.X. Li: Highly active mesoporous CoB amorphous alloy catalyst for cinnamaldehyde hydrogenation to cinnamyl alcohol. J. Catal. 251, 233 (2007).
Q. Meng, H. Li, and H.X. Li: Self-assembly of mesoporous ruthenium-boron amorphous alloy catalysts with enhanced activity in maltose hydrogenation to maltitol. J. Phys. Chem. C 112, 11448 (2008).
Y.F. Lu, R. Ganguli, C.A. Drewien, M.T. Anderson, C.J. Brinker, W.L. Gong, Y.X. Guo, H. Soyez, B. Dunn, M.B. Huang, and J.I. Zink: Continuous formation of supported cubic and hexagonal mesoporous films by sol-gel dip-coating. Nature 389, 364 (1997).
Y. Yamauchi, T. Ohsuna, and K. Kuroda: Synthesis and structural characterization of a highly ordered mesoporous PtRu alloy via evaporation-mediated direct templating. Chem. Mater. 19, 1335 (2007).
G. Sakai, T. Yoshimura, S. Isohata, M. Uota, H. Kawasaki, T. Kuwahara, D. Fujikawa, and T. Kijima: Synthesis of nanogroove- network-structured platinum nanosheets and their carbonsupported forms using a mixed-surfactant templating approach. Adv. Mater. 19, 237 (2007).
K. Luo, C.T. Walker, and K.J. Edler: Mesoporous silver films from dilute mixed-surfactant solutions by using dip-coating. Adv. Mater. 19, 1506 (2007).
Y. Pei, H.R. Hu, J. Fang, M.H. Qiao, W.L. Dai, K.N. Fan, and H.X. Li: Liquid phase hydrogenation of crotonaldehyde over Sn-promoted amorphous CoB catalysts. J. Mol. Catal. A: Chem. 211, 243 (2004).
Y. Pei, J.Q. Wang, Q. Fu, P.J. Guo, M.H. Qiao, S.R. Yan, and K.N. Fan: A non-noble amorphous CoFeB catalyst highly selective in liquid phase hydrogenation of crotonaldehyde to crotyl alcohol. New J. Chem. 29, 992 (2005).
Y. Pei, P.J. Guo, M.H. Qiao, H.X. Li, S.Q. Wei, H.Y. He, and K.N. Fan: The modification effect of Fe on amorphous CoB alloy catalyst for chemoselective hydrogenation of crotonaldehyde. J. Catal. 248, 303 (2007).
T.B.L.W. Marinellik, S. Nabuurs, and V. Ponec: Activity and selectivity in the reactions of substituted a, -unsaturated aldehydes. J. Catal. 151, 431 (1995).
H.X. Li, Y.D. Wu, H.S. Luo, M.H. Wang, and Y.P. Xu: Liquid phase hydrogenation of acetonitrile to ethylamine over the CoB amorphous alloy catalyst. J. Catal. 214, 15 (2003).
J.J.F. Scholten, A.P. Pijers, and A.M.L. Hustings: Surface characterization of supported and nonsupported hydrogenation catalysts. Catal. Rev.Sci. Eng. 27, 151 (1985).
S.A. Curran, D. Zhang, S. Dundigal, and W. Blau: Doping properties of polydithienylmethine: A study on the correlation between polymer chain length, spectroscopy, and transport. J. Phys. Chem. B 110, 3924 (2006).
K. Lee, H. Kwag, B. Kim, G.J. Kim, K.H. Kim, and S. Choe: Temperature-dependent desorption of surfactants in LLDPE blend films. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 39, 218 (2001).
A. Yokoyama, H. Komiyama, H. Inoue, T. Masumoto, and H.M. Kimura: The hydrogenation of carbon monoxide by amorphous ribbons. J. Catal. 68, 355 (1981).
S. Klein, J.A. Martens, R. Parton, K. Vercruysse, P.A. Jacobs, and W.F. Maier: Amorphous microporous mixed oxides as selective redox catalysts. Catal. Lett. 38, 209 (1996).
N.S. McIntyre and M.G. Cook: X-ray photoelectron studies on some oxides and hydroxides of cobalt, nickel, and copper. Anal. Chem. 47, 2208 (1975).
H. Li, H.X. Li, W.L. Dai, W.J. Wang, Z.G. Fang, and J.F. Deng: XPS studies on surface electronic characteristics of NiB and NiP amorphous alloy and its correlation to their catalytic properties. Appl. Surf. Sci. 152, 25 (1999).
G.N. Glavee, K.J. Klabunde, C.M. Sorensen, and G.C. Hadjipanayis: Sodium borohydride reduction of cobalt ions in nonaqueous media. Formation of ultrafine particles (nanoscale) of cobalt metal. Inorg. Chem. 32, 474 (1993).
H.X. Li, H. Li, W.L. Dai, and M.H. Qiao: Preparation of the NiB amorphous alloys with variable boron content and its correlation to the hydrogenation activity. Appl. Catal., A 238, 119 (2003).
J. Zhang, Z. Dai, J. Bao, N. Zhang, and M.A. Lpez-Quintela: Self-assembly of Co-based nanosheets into novel nest-shaped nanostructures: Synthesis and characterization. J. Colloid Interface Sci. 305, 339 (2007).
B.R. Shen, S.Q. Wei, K.N. Fan, and J.F. Deng: EXAFS study on ultrafine NiCoB amorphous catalysts. Appl. Phys. A 65, 295 (1997).
Ö Dag, S. Alayoğlu, C. Tura, and Ö Celik: Lyotropic liquidcrystalline phase of oligo(ethylene oxide) surfactant/transition metal salt and the synthesis of mesostructured cadmium sulfide. Chem. Mater. 15, 2711 (2003).
H. Noller and W.M. Lin: Activity and selectivity of nickelcopper/alumina catalysts for hydrogenation of crotonaldehyde and mechanism of hydrogenation. J. Catal. 85, 25 (1984).
E. Boellaard, R.J. Vreeburg, O.L.J. Gijzeman, and J.W. Geus: The interaction of carbon monoxide with nickel-iron alloys. A comparison between single crystal surfaces and supported catalysts. J. Mol. Catal. 92, 299 (1994).
P. Gallezot and D. Richard: Selective hydrogenation of, -unsaturated aldehydes. Catal. Rev.Sci. Eng. 40, 81 (1998).