多金核二氧化铈空心球用于硝基苯酚催化加氢

doi:10.1016/S1872-2067(14)60273-4

催化学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (3): 261-267.DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60273-4

多金核二氧化铈空心球用于硝基苯酚催化加氢

赵昆^a,b, 齐健^b,c, 赵慎龙^b, 唐红杰^c, 尹华杰^b, 宗玲博^a, 常琳^b, 高燕^b, 于然波^a, 唐智勇^b

a 北京科技大学冶金与生态工程学院冶金物理化学系, 北京100083;
b 国家纳米科学中心纳米系统与多级次制造重点实验室, 北京100190;
c 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室, 北京100190

收稿日期:2014-11-14 修回日期:2014-12-15 出版日期:2015-02-14 发布日期:2015-02-14
通讯作者: 高燕, 于然波, 唐智勇
基金资助:
国家重点基础研究发展计划(2014CB931801, 唐智勇); 国家自然科学基金(51272047, 高燕; 20973047, 91027011, 唐智勇; 51072020, 21271021, 于然波); 多相复杂系统国家重点实验室(MPCS-2014-A-04, 齐健).

Multiple Au cores in CeO₂ hollow spheres for the superior catalytic reduction of p-nitrophenol

Kun Zhao^a,b, Jian Qi^b,c, Shenlong Zhao^b, Hongjie Tang^c, Huajie Yin^b, Lingbo Zong^a, Lin Chang^b, Yan Gao^b, Ranbo Yu^a, Zhiyong Tang^b

a Department of Physical Chemistry, School of Metallurgical and Ecological Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China;
b Laboratory for Nanosystem and Hierarchy Fabrication, National Center for Nanoscience and Technology, Beijing 100190, China;
c State Key Laboratory of Multi-Phase Complex System, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China

Received:2014-11-14 Revised:2014-12-15 Online:2015-02-14 Published:2015-02-14
Supported by:
This work was supported by the National Basic Research Program of China (2014CB931801, Zhiyong Tang), the National Natural Science Foundation of China (51272047, Yan Gao; 20973047, 91027011, Zhiyong Tang; 51072020, 21271021, Ranbo Yu), and the Foundation for State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems (MPCS-2014-A-04, Jian Qi).

摘要/Abstract

摘要：

催化剂的微观结构在催化还原反应、有机物氧化反应及有机物转化反应中起着关键作用. 本文利用无模板方法合成了多金核中空二氧化铈微球催化剂. 将制备好的二氧化铈中空微球浸渍到一定浓度的氯金酸溶液中, 然后多次洗涤除去表面吸附的氯金酸离子, 最后通过硼氢化钠还原制成中空氧化铈微球包覆的多金核的核壳结构催化剂. 将该核壳结构材料用于硝基苯酚加氢反应与金纳米粒子及氧化铈微球相比, 多金核中空二氧化铈核壳结构表现出优越的活性和稳定性. 通过这种浸渍洗涤再还原的简单方法合成的多金核二氧化铈催化剂有望应用于生物医药和能源环境等领域.

关键词: 多金核, 二氧化铈空心球, 硝基苯酚, 催化还原

Abstract:

In many catalytic systems the structure of the catalyst plays a crucial role in the reaction especially for catalytic reduction, organic pollutant oxidation and other organic transfor-mations. Herein, we report a template-free approach to the synthesis of multiple Au cores in CeO₂ hollow spheres (MACCHS). This material was fabricated by impregnating CeO₂ hollow spheres with a HAuCl₄ aqueous solution. NaBH₄ was then used to reduce HAuCl₄ to Au nano-particles to form multiple Au cores in the CeO₂ hollow spheres. We used MACCHS as a catalyst for p-nitrophenol reduction and achieved excellent activity. The catalyst showed enhanced stability toward p-nitrophenol reduction compared with bare Au nanoparticles and CeO₂ hollow spheres. This simple method to achieve multi-core-in-shell hollow structures will likely have applications in various biological, medical and energy related fields.

Key words: Multiple Au core, CeO₂ hollow sphere, p-Nitrophenol, Catalytic reduction

中图分类号:

null

赵昆, 齐健, 赵慎龙, 唐红杰, 尹华杰, 宗玲博, 常琳, 高燕, 于然波, 唐智勇. 多金核二氧化铈空心球用于硝基苯酚催化加氢[J]. 催化学报, 2015, 36(3): 261-267.

Kun Zhao, Jian Qi, Shenlong Zhao, Hongjie Tang, Huajie Yin, Lingbo Zong, Lin Chang, Yan Gao, Ranbo Yu, Zhiyong Tang. Multiple Au cores in CeO₂ hollow spheres for the superior catalytic reduction of p-nitrophenol[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2015, 36(3): 261-267.

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