Mesoporöse Co3O4- und Au/Co3O4-Katalysatoren für die Niedertemperaturoxidation von Spurenäthylen

In dieser Arbeit werden Niedertemperaturkatalysatoren aus mesoporösem Co (3) O (4) und Au/Co (3) O (4) mit hoher katalytischer Aktivität für die Spurenäthylenoxidation bei 0 Grad C präsentiert. Die Katalysatoren wurden mittels der Nanokasting-Methode hergestellt, und die Mesostruktur wurde von dreidimensionalen (3D) kubischen KIT-6-Silicium nachgebildet. Hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM) Studien zeigten, dass 110-Facetten die exponierten aktiven Oberflächen im mesoporösen Co (3) O (4) waren, während die durch das Fällungsverfahren hergestellten Co (3) O (4) Nanoschichten die am stärksten exponierten 112-Facetten aufwiesen. Wir haben festgestellt, dass das mesoporöse Co (3) O (4) signifikant aktiver bei der Ethylenoxidation war als die Co (3) O (4) Nanoschichten. Die Ergebnisse zeigten, dass die Kristallfacet 110 von Co (3) O (4) eine wesentliche Rolle bei der Bestimmung seiner katalytischen Oxidationsleistung spielte. Die synthetisierten Au/Co (3) O (4)-Materialien, bei denen die Goldnanopartikel in die Porenwände des mesoporösen Co (3) O (4)-Trägers eingebaut wurden, wiesen stabile, hochverteilte und exponierte Goldstellen auf. Goldnanopartikel auf Co (3) O (4) erzeugten leicht oberflächenaktive Sauerstoffspezies und förderten die Ethylenoxidation, um eine Umwandlung von 76 % bei 0 Grad C zu erreichen, was die bis jetzt höchste gemeldete Umwandlung ist.