一维CeO2纳米管载体对Pd纳米粒子团聚的抑制及催化性能的提高

doi:10.1016/S1872-2067(12)60536-1

催化学报 ›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (6): 1123-1127.DOI: 10.1016/S1872-2067(12)60536-1

一维CeO₂纳米管载体对Pd纳米粒子团聚的抑制及催化性能的提高

唐紫蓉^a, 尹霞^a, 张燕辉^a,b, 张楠^a,b, 徐艺军^a,b

a 福州大学化学化工学院, 新校区, 福建福州 350108;
b 福州大学化学化工学院, 国家光催化重点实验室培育基地, 福建福州 350002

收稿日期:2012-11-23 修回日期:2012-12-25 出版日期:2013-06-07 发布日期:2013-06-09
通讯作者: 唐紫蓉
基金资助:
国家自然科学基金(20903022, 20903023); 福州大学科学技术发展基金(2009-XQ-10); 福州大学光催化开放基金(0380038004); 福建省海外高层次人才回国人员项目.

Inhibiting Pd nanoparticle aggregation and improving catalytic performance using one-dimensional CeO₂ nanotubes as support

TANG Zirong^a, YIN Xia^a, ZHANG Yanhui^a,b, ZHANG Nan^a,b, XU Yijun^a,b

a College of Chemistry and Engineering, New Campus, Fuzhou University, Fuzhou 350108, Fujian, China;
b College of Chemistry and Engineering & State Key Laboratory Breeding Base of Photocatalysis, Fuzhou University, Fuzhou 350002, Fujian, China

Received:2012-11-23 Revised:2012-12-25 Online:2013-06-07 Published:2013-06-09
Supported by:
This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (20903022, 20903023), the Science and Technology Development of Foundation of Fuzhou University (2009-XQ-10), the Open Fund of Photocatalysis of Fuzhou University (0380038004), and Program for Returned High-level Overseas Chinese Scholars of Fujian Province.

摘要/Abstract

摘要：

用一维CeO₂纳米管替代非一维结构的商用CeO₂, 用于负载Pd而制得的催化剂在空气气氛下高温煅烧过程中Pd纳米粒子的团聚受到明显抑制, 在选择性有氧氧化苯甲醇生成苯甲醛反应中, 所制CeO₂纳米管负载的Pd催化剂表现出更高的催化活性. 可见, 一维金属氧化物材料有望用作载体以抑制贵金属纳米粒子的团聚, 从而提高其催化性能.

关键词: 二氧化铈, 纳米管, 钯, 纳米粒子, 载体效应, 选择性氧化

Abstract:

One-dimensional (1D) CeO₂ nanotubes can be used as a support to inhibit Pd nanoparticle aggregation during the high temperature calcination process in air. This is in opposition to the significant aggregation of Pd particles that is observed for the preparation of supported Pd metal catalysts using non-1D commercial CeO₂ as support. The as-prepared Pd/CeO₂ nanotube catalyst exhibits much higher catalytic performance than Pd/commercial CeO₂ toward the aerobic selective oxidation of benzyl alcohol to benzaldehyde. This work suggests that 1D metal oxide materials can be used as a promising class of supports to inhibit noble metal nanoparticle aggregation, thereby improving catalytic performance toward target reactions.

Key words: Ceria, Nanotube, Palladium, Nanoparticle, Support effect, Selective oxidation

唐紫蓉, 尹霞, 张燕辉, 张楠, 徐艺军. 一维CeO₂纳米管载体对Pd纳米粒子团聚的抑制及催化性能的提高[J]. 催化学报, 2013, 34(6): 1123-1127.

TANG Zirong, YIN Xia, ZHANG Yanhui, ZHANG Nan, XU Yijun. Inhibiting Pd nanoparticle aggregation and improving catalytic performance using one-dimensional CeO₂ nanotubes as support[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2013, 34(6): 1123-1127.

×
扫码分享

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.cjcatal.com/CN/10.1016/S1872-2067(12)60536-1

https://www.cjcatal.com/CN/Y2013/V34/I6/1123

参考文献

[1] Haruta M, Tsubota S, Kobayashi T, Kageyama H, Genet M J, Delmon B. J Catal, 1993, 144: 175

[2] Herzing A A, Kiely C J, Carley A F, Landon P, Hutchings G J. Science, 2008, 321: 1331

[3] Gélin P, Primet M. Appl Catal B, 2002, 39: 1

[4] Erd?helyi A, Raskó J, Kecskés T, Tóth M, Dömök M, Baán K. Catal Today, 2006, 116: 367

[5] Enache D I, Edwards J K, Landon P, Solsona-Espriu B, Carley A F, Herzing A A, Watanabe M, Kiely C J, Knight D W, Hutchings G J. Science, 2006, 311: 362

[6] Xu Y P, Tian Z J, Lin L W. Chin J Catal (徐云鹏, 田志坚, 林励吾. 催化学报), 2004, 25: 331

[7] Hughes M D, Xu Y-J, Jenkins P, McMorn P, Landon P, Enache D I, Carley A F, Attard G A, Hutchings G J, King F, Stitt E H, Johnston P, Griffin K, Kiely C J. Nature, 2005, 437: 1132

[8] Stratakis M, Garcia H. Chem Rev, 2012, 112: 4469

[9] Yang J H, Lu L H, Zhang H J. Chin J Inorg Chem (杨建辉, 逯乐慧, 张洪杰. 无机化学学报), 2008, 24: 1191

[10] Liu Y W, Yu H, Zhang X M, Suo J S. Acta Phys-Chim Sin (刘义武, 余欢, 张小明, 索继栓. 物理化学学报), 2010, 26: 1585

[11] Li J H, Hao J M, Fu L X, Zhu T L, Cheng L L. Chem J Chin Univ (李俊华, 郝吉明, 傅立新, 朱天乐, 程玲琳. 高等学校化学学报), 2003, 24: 2060

[12] Panagiotopoulou P, Kondarides D I. Catal Today, 2006, 112: 49

[13] Yuan G, Keane M A. Catal Today, 2003, 88: 27

[14] Li X, Meng M, Liu Y, Luo J Y. Chin J Catal (李想, 孟明, 刘咏, 罗金勇. 催化学报), 2007, 28: 835

[15] Wang H N, Shen Y L, Li B, Li X H, Wu P. Chem J Chin Univ (王红娜, 沈亚丽, 李博, 李晓红, 吴鹏. 高等学校化学学报), 2010, 31: 761

[16] Zhang M Y, Liang D, Nie R F, Lü X Y, Chen P, Hou Z Y. Chin J Catal ( 张梦媛, 梁丹, 聂仁峰, 吕秀阳, 陈平, 侯昭胤. 催化学报), 2012, 33: 1340

[17] Ding L X, Wang S R, Zheng X L, Chen Y, Lu T H, Cao D X, Tang Y W. Acta Phys-Chim Sin (丁良鑫, 王士瑞, 郑小龙, 陈煜, 陆天虹, 曹殿学, 唐亚文. 物理化学学报), 2010, 26: 1311

[18] Tang Z-R, Edwards J K, Bartley J K, Taylor S H, Carley A F, Herzing A A, Kiely C J, Hutchings G J. J Catal, 2007, 249: 208

[19] Carrettin S, Concepción P, Corma A, López Nieto J M, Puntes V F. Angew Chem, Int Ed, 2004, 43: 2538

[20] Tang Z-R, Zhang Y, Xu Y-J. RSC Adv, 2011, 1: 1772

[21] Zhang N, Liu S, Fu X, Xu Y-J. J Phys Chem C, 2011, 115: 22901

[22] Li Y, Boone E, El-Sayed M A. Langmuir, 2002, 18: 4921

[23] Teranishi T, Miyake M. Chem Mater, 1998, 10: 594

[24] Bera P, Patil K C, Jayaram V, Subbanna G N, Hegde M S. J Catal, 2000, 196: 293

[25] Shen W J, Matsumura Y. Phys Chem Chem Phys, 2000, 2: 1519

[26] Cargnello M, Wieder N L, Montini T, Gorte R J, Fornasiero P. J Am Chem Soc, 2010, 132: 1402

[27] Priolkar K R, Bera P, Sarode P R, Hegde M S, Emura S, Kumashiro R, Lalla N P. Chem Mater, 2002, 14: 2120

[28] Sing K S W, Everett D H, Haul R A W, Moscou L, Pierotti R A, Rouquérol J, Siemieniewska T. Pure Appl Chem, 1985, 57: 603

一维CeO₂纳米管载体对Pd纳米粒子团聚的抑制及催化性能的提高

Inhibiting Pd nanoparticle aggregation and improving catalytic performance using one-dimensional CeO₂ nanotubes as support

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

扫码分享

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

[1]	夏思源, 李奇远, 张仕楠, 许冬, 林秀, 孙露菡, 许景三, 陈接胜, 李国栋, 李新昊. Pd纳米立方体异质结尺寸依赖的电子界面效应对苯酚加氢反应的促进作用[J]. 催化学报, 2023, 49(6): 180-187.
[2]	李倩, 刘䶮, 李灿. 钯催化不对称烯丙基化/去对称化反应合成无保护基的2-喹啉酮骨架环状氨基酸[J]. 催化学报, 2023, 47(4): 222-228.
[3]	曾严, 王慧, 杨惠茹, 隽超, 李丹, 温晓东, 张帆, 邹吉军, 彭冲, 胡常伟. 镍纳米粒子耦合氧空位高效催化转化棕榈酸制备烷烃[J]. 催化学报, 2023, 47(4): 229-242.
[4]	王海凤, 王凡, 李小鹏, 肖琪, 罗维, 许景三. 光照条件下AuPd合金纳米颗粒上原位形成缺电子Pd位点促进高效的光催化Heck反应[J]. 催化学报, 2023, 46(3): 72-83.
[5]	夏苏为, 周其兴, 孙若栩, 陈立章, 张明义, 庞欢, 徐林, 杨军, 唐亚文. 在N掺杂碳纳米管/纳米线耦合超结构中原位固载CoNi纳米颗粒制备莫特-肖特基催化剂并用于高效电催化氧还原反应[J]. 催化学报, 2023, 54(11): 278-289.
[6]	张富林, 李霞, 董晓芸, 郝慧敏, 郎贤军. 基于噻唑并噻唑的共价有机框架微球用于蓝光光催化胺的选择性需氧氧化[J]. 催化学报, 2022, 43(9): 2395-2404.
[7]	乔玉彦, 潘艳秋, 张江威, 王彬, 武婷婷, 范文俊, 曹雨程, Rashid Mehmood, 张飞, 章福祥. 多碳界面工程用于促进NiFe纳米复合电催化剂的产氧反应[J]. 催化学报, 2022, 43(9): 2354-2362.
[8]	翁雪霏, 杨双莉, 丁丁, 陈明树, 万惠霖. 宽波段原位红外吸收光谱在Pd/SiO₂和Cu/SiO₂催化剂上CO氧化中的应用[J]. 催化学报, 2022, 43(8): 2001-2009.
[9]	谢林峰, 刘轩, 黄凡洋, 梁嘉顺, 刘健云, 王谭源, 杨利明, 曹瑞国, 李箐. 通过金属间化合物PdBi纳米片调控Pd基催化剂电催化CO₂还原为甲酸盐[J]. 催化学报, 2022, 43(7): 1680-1686.
[10]	王凯, 林祥丰, 李倩, 刘䶮, 李灿. 钯(0)/铜(I)协同催化脱羧不对称4+2环加成反应合成四环香豆素[J]. 催化学报, 2022, 43(7): 1812-1817.
[11]	杨艳, 傅佳驹, 唐堂, 牛帅, 张礼兵, 张佳楠, 胡劲松. 调节In@InO_x核壳纳米颗粒中的表面In‒O提升电催化还原CO₂为甲酸盐性能[J]. 催化学报, 2022, 43(7): 1674-1679.
[12]	熊伟, 周敏, 李昊, 丁朝, 张达, 吕耀康. 介孔氧化镍纳米片负载Pt纳米粒子电催化合成氨[J]. 催化学报, 2022, 43(5): 1371-1378.
[13]	魏呵呵, 黎晓阳, 邓铂瀚, 郎嘉良, 黄雅, 华星宇, 乔奕达, 葛炳辉, 戈钧, 伍晖. Pd单原子/团簇高效催化铃木偶联反应[J]. 催化学报, 2022, 43(4): 1058-1065.
[14]	张丹, 苗红福, 吴雪珂, 王作超, 赵欢, 石月, 陈希磊, 肖振宇, 赖建平, 王磊. 可规模化合成的Ru₂P@Ru/CNT用于高效海水裂解[J]. 催化学报, 2022, 43(4): 1148-1155.
[15]	Muhammad Tayyab, 刘玉洁, 敏世雄, Rana Muhammad Irfan, 朱乔虹, 周亮, 雷菊英, 张金龙. 无贵金属光催化剂VC/CdS纳米线将苯甲醇选择性氧化为苯甲醛并产氢[J]. 催化学报, 2022, 43(4): 1165-1175.