Наночастицы металлов и биметаллов

Структура, электронное строение и адсорбционные свойства каталитических систем на основе единичных наночастиц металлов/металлоксидов

Наночастицы Au
2 Au + H2 → 2 AuH
AuH + O2 → AuHOO
AuHOO + H2 → Au/H2O + H2O↑
AuH + CO → Au / HCO
Свойства наночастиц золота слабо зависят от упорядоченности их структуры и типа подложки. Диаметр нанесенных наночастиц 4-6 нм
Наночастицы Ni
 
NiO + CO → Ni + CO2 ↑
NiO + H2 → Ni + H2O ↑
2 Ni + O2 → 2 NiO ↑
 
Скорость восстановления выше для частиц Ni со слабо упорядоченной атомной структурой, чем для частиц с упорядоченой структурой. Диаметр нанесенных наночастиц больше на кремнии (6-8 нм), чем на графите (4-6 нм).
Наночастицы Cu
 
CuO + CO → Cu + CO2 ↑
CuO + H2 → Cu + H2O ↑
2 Cu + H2 → 2 CuH
Нанесенные наночастицы Cu независимо от типа подложки могут быть свободными от примесей или покрыты слоем оксида. Диаметр наночастиц зависит от подложки: на графите – 4-6 нм, на окисленном кремнии – 4-8 нм.
Наночастицы Pt
 
PtO + H2 → Pt + H2O ↑
2 Pt + O2 → 2 PtO ↑
Окисление наночастиц Pt протекает по-разному в зависимости от степени упорядочения их атомной структуры. В то же время скорость их восстановления Н2 не зависит ни от атомной структуры, ни от природы подложки.
Au-Ni покрытие
 
2 Au + H2 → 2 AuH
NiO + H2 → Ni + H2O ↑
2 Ni + O2 → 2 NiO ↑
NiO/H + AuH + ½ O2 → Au/H2O
AuH + CO → Au / HCO
NiO + CO → Ni + CO2 ↑
Au/HCO+O2→Au+CO2+H2O
Адсорбционные и каталитические свойства данного покрытия слабо зависят от природы подложки, которая, однако, оказывает влияние на латеральные размеры наночастиц Ni: графит – 2-3 нм, кремний – до 20 нм.
Au-Cu покрытие
 
2 Au + H2 → 2 AuH
AuH + O2 → Au + H2O
2 Cu + H2 → 2 CuH
CuO + CO → Cu + CO2 ↑
CuO + H2 → Cu + H2O ↑
2 Cu + O2 → CuO
Au-Cu покрытие состоит из наночастиц трех типов: Au,Cu,CuO/Cu. Оказалось, что физико-химические свойства этого покрытия слабо зависят от подложки, за исключением диаметра наночастиц.
Cu-Ni покрытие
 
Состоит из покрытых оксидом частиц смешанного состава. Замена графита на кремний привела к уменьшению числа дефектов оксида, что ингибирует реакцию Н + СО. Взаимодействие частиц с Н2, СО (восстановление оксида) и О2 (повторное окисление) не зависит от природы подложки. Размер частиц 2-8 нм (графит) и 4-10 нм (кремний).
Ni-Pd покрытие
 
Никель и палладий образуют наночастицы смешанного состава. Поверхность наночастиц окислена, а экспозиция в СО и Н2 привела к их восстановлению. Диаметр наночастиц – 2-3 нм.

При поддержке РФФИ № 18-53-00013 (рук. Б.Р.Шуб)

© 2023 Имя сайта. Сайт создан на Wix.com

This site was designed with the
.com
website builder. Create your website today.
Start Now