Nb2O5の合成化学沈殿法変更高表面積一括ニッケル触媒
Summary
スポンジのような折るような Ni1 x化学沈殿物によって NbxO ナノ粒子の合成のためのプロトコルが表示されます。
Abstract
NixNb1 xO 触媒スポンジ状と倍のようなナノ構造体の合成法を示す.NixNb1 xO ナノ粒子原子組成の異なるシリーズの Nb:Ni 比を変化させることにより (x = 0.20 0.15、0.08 0.03) 化学沈殿物によって準備されています。これらの NixNb1 xO 触媒は、走査型電子顕微鏡、x 線光電子分光法、x 線回折によって特徴付けられます。研究は、Ni0.97Nb0.03O のスポンジのようなおよび倍のような外観と Ni0.92Nb0.08O NiO 表面とこれら NixNb1 xO 触媒、バルクと比較して表面積を明らかにしました。NiO。Ni0.92Nb0.08O 触媒の 173 m2/g の最大の表面積が得られます。さらに、合成した Ni0.92Nb0.08O 触媒を用いたリグニン由来化合物の触媒の水素転換反応を検討しました。
Introduction
ナノコンポジットの調製は、様々 な分野で重要な応用ゆえに注目を受けています。1,2,3,4,5,6さまざまな方法が乾燥混合方法、7など開発されている Ni-Nb-O 混合酸化物ナノ粒子を準備するには15 14熱分解法,9,10、11,12,13ゾル ゲル法8蒸着法と自動燃焼。16典型的な蒸発法9、金属前駆体の適切な量を含む水溶液ニッケル硝酸六水和物及びアンモニウム ニオブ シュウ酸に加熱した 70 ° C溶媒とさらに乾燥と焼成を除去した後、混合酸化物が得られました。これらの酸化物触媒展示優秀な触媒活性と選択性 NiO 結晶中のニオブ陽イオンの混入による電子・構造転位に関連しているエタンの酸化脱水素 (ODH) に向かって.11 Nb の挿入12エタンの酸化反応は、求電子的酸素が著しく減少しています。結果として、このメソッドの拡張機能は、混合の Ni 私 O 酸化物の種類の準備に行われているどこ私李, Mg, Al, Ga, Ti, Ta =。13金属ドーパントのバリエーションが NiO の選択的と求電子的酸素ラジカルを変更、したがって組織的にチューニング ODH 活性およびエタンに向かって選択ことがわかった。しかし、通常これらの酸化物の表面の面積は比較的小さい (< 100 m2/g)、拡張相分離と大規模な Nb2O5微結晶の形成のためにし、従って他の触媒の使用を妨げアプリケーション。
乾燥混合処理工法、固体の研磨法とも呼ばれますは、混合酸化物触媒を準備するもう一つの一般的に使用されるメソッドです。触媒材料は無溶剤型の方法で得られる、ので、このメソッドは、複合酸化物の作製に有望な緑と持続可能な代替手段を提供します。このメソッドによって得られる最高の表面積は Ni80焼成温度 250 ° C で Nb20 172 m2/g8ただし、この固体メソッドはない信頼性の高い反応が原子スケールでよく混合されていないものとして。したがって、化学的均一性と特定の粒子サイズ分布と形態のより良いコントロールの Ni-Nb-O を準備する他の適当な方法混合酸化物ナノ粒子はまだ求められています。7
ナノ粒子の開発にさまざまな戦略の中で、化学沈殿物は、金属イオンの完全な沈殿物をことができますので、ナノ触媒を開発する有力な方法の一つとして提供しています。また、高い表面領域のナノ粒子はよくこのメソッドを使用して準備されます。ニーニョ Nb ナノ粒子の触媒特性を改善するために本明細書化学沈殿法による一連の高表面積と Ni-Nb-O 混合酸化物触媒の合成のためのプロトコルを報告します。我々 は Nb:Ni のモル比がに向かってリグニン由来有機物のフェノール酸化物の触媒活性を決定する上で重要な要因であることを実証しました。0.087 上高 Nb:Ni 比と非アクティブな NiNb2O6種が形成されました。Ni0.92Nb0.08最大の表面積 (173 m2/g) を持っていた、O 倍のようなナノシート構造および最高の活動とシクロヘキサンをアニソールのフェノールへの選択性を示した。
Protocol
Representative Results
Discussion
バルクのニッケルをドープしたニオブ酸化物ナノ粒子を準備する一般的な方法の 1 つは回転蒸着法です。9回転蒸発、溶媒をゆっくり除去と Ni Nb O 粒子商取引の沈殿物の処理中にさまざまな圧力や温度条件を採用しています。回転蒸着法と対照をなして本研究で報告された化学沈殿法は溶剤除去を必要としないこのナノ粒子を準備する注目を受けています。ナノ触媒を準備す…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
感謝するキー研究・科学省の開発プログラムと中国 (2016YFB0600305)、国家自然科学基金、中国の (21573031, 21373038 番)、プログラムの技術によって提供される金融サポート大連市 (2016RD09) の技術及び高等教育研究所の香港 (THEi SG1617105 THEi SG1617127) の優れた才能。
Materials
| Niobium(V) oxalate hydrate, 98% | Alfa | L04481902 | |
| Nickel nitrate hexahydrate, 99% | Aladdin | N108891 | |
| Sodium hydroxide, 98% | Aladdin | S111501 | |
| Ammonium hydroxide, 23-25% | Aladdin | A112077 | |
| Anisole, 99% | Sinopharm | 81001728 | |
| Diphenyl ether, 98% | Aladdin | D110644 | |
| Phenol, 98% | Sinopharm | 100153008 | |
| 2-Methoxyphenol, 98% | Sinopharm | 30114526 | |
| Vanillin, 99.5% | Sinopharm | 69024316 | |
| Potassium hydroxide, AR | Aladdin | P112284 | |
| N,N-Dimethylformamide, 99.5% | Sinopharm | 40016462 | |
| 2-Bromoacetophenone,98% | Aladdin | B103328 | |
| Diethyl ether,99.5% | Sinopharm | 10009318 | |
| Decane,98% | Aladdin | D105231 | |
| Dodecane,99% | Aladdin | D119697 | |
| Niobic acid | CBMM | 1313968 | |
| Heating and Drying Oven | DHG Series (shanghai jinghong laboratory instrument co. ltd) | ||
| Autoclave Reactor | CJF-0.05—0.1L (Dalian Tongda Equipment Technology Development Co., Ltd) | ||
| Tube furnace | SK2-1-10/12 (Luoyang Huaxulier Electric Stove Co., Ltd) | ||
| Heating magnetic stirrer | DF-101 (Yu Hua Instrument Co. Ltd.) | ||
| Rotary evaporator | RE-3000A (Shanghai Yarong Biochemical Instrument Factory) | ||
| Synthetic air | |||
| Hydrogen gas | |||
| Argon gas |
References
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