Pour une synthèse continue et évolutive des nanocomposites à base de métal noble, un réacteur photocatalytique roman est développé et sa structure, les principes de fonctionnement et stratégies d’optimisation qualité produit sont décrites.
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Article de méthode
Un réacteur à flux continu photocatalytique pour le dépôt précisément contrôlé de nanoparticules métalliques
Dans cet article
Résumé
Résumé
Dans ce travail, est mis au point un réacteur photocatalytique roman pour l’excitation pulsée et contrôlée de la photocatalyse et les dépôts précis de nanoparticules métalliques. Lignes directrices pour la réplication du réacteur et son fonctionnement sont fournis en détail. Trois différents systèmes composites (Pt/graphène, Pt/TiO2et UA/TiO2) avec monodispersés et particules uniformément distribuées sont produites par ce réacteur et le mécanisme de photodeposition, ainsi que la stratégie d’optimisation de la synthèse, On discute. Les méthodes de synthèse et leurs aspects techniques sont décrites en détail. Le rôle de dose ultraviolet (UV) (à chaque impulsion d’excitation) sur le processus de photodeposition est l’objet d’une enquête et les valeurs optimales pour chaque système composite sont fournis.
Introduction
Nanoparticules métalliques, en particulier des métaux nobles (p. ex., Pt, Au, DP) ont vastes applications en catalyse1. En général, réduire la taille des nanoparticules (NPs) augmente leur activité catalytique tout en conservant la constante de coût (poids), mais il rend également plus difficile leur application. NPs (généralement inférieure à 10 nm) ont de grandes tendances à l’agrégation, qui dégrade leur activité catalytique ; Cependant, immobilisation sur substrats adéquats peut généralement résoudre ce problème. En outre, selon le type d’application (p. ex., électrocatalyse), il est parfois nécessaire d’immobiliser les NPs sur substrats co....
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Protocole
1. fabrication et le fonctionnement du réacteur photocatalytique dépôts
Attention : Lorsque les lampes UV sont activées, utilisez des lunettes de protection UV-C.
-
Fabrication du réacteur photocatalytique dépôts
- Couvrir la surface intérieure d’un tuyau en polychlorure de vinyle (PVC) (diamètre x longueur = 15 x 55 cm ; autres matériaux peut également être utilisé) avec un papier d’aluminium épais, poli et dos adhésif. Installer cinq 55 W lampes UV-C (voir Table des matières) sur la surface intérieure du tube à égale distance.
- Fixer un tube de quartz (diamètre x longueur = 0,5 ....
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Résultats
XPS est une des plus puissantes techniques pour confirmer la formation de NPs métalliques et étudier leurs États chimiques. À cet effet, fois les spectres de sondage et des spectres de haute résolution (de Pt4f et Au4f) ont été enregistrés, ce qui confirme la réduction complète des cations métalliques et des dépôts réussie des NNPs (Figure 3). Pour la déconvolution des Pt4f tant Au4f, au départ, une soustraction de .......
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Discussion
Les nanoparticules sont la forme la plus largement utilisée de catalyseurs à base de métal noble. Dans presque tous les cas, NNPs sont déposés sur un conducteur ou un matériau semi-conducteur de soutien. Cette hybridation se faite principalement par la réduction des cations du métal noble en présence du substrat prévu (matériel). Par conséquent, une méthode de synthèse réussie pour la production de nanocomposites axée sur le NNP devrait se réunir au moins deux conditions principales : 1) la réduction des cations doit êtr.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Les auteurs tiens à remercier l’Université Sabanci et Swiss Federal Laboratories pour la Science des matériaux et de la technologie (APEM) pour le soutien fourni.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Solution d’acide chloroplatinique | Sigma Aldrich | 262587-50ML | |
| Hydrate de tétrachloroaurate(III) d’hydrogène | Alfa Aesar | 12325.03 | |
| Nanopoudre de TiO2 (TiO2, anatase, 99,9 %, 100nm) | Nanomatériaux de recherche américaine | US3411 | |
| Poudre de graphite | Alfa Aesar | 10129 | |
| Acide sulfurique ; | Sigma Aldrich | 1120802500 | |
| Peroxyde d’hydrogène | Sigma Aldrich | H1009-100ML | |
| Acide L-ascorbique | Sigma Aldrich | A92902-500G | |
| Acide chlorhydrique | Sigma Aldrich | 320331-2.5L | |
| Hydroxyde de sodium | Sigma Aldrich | S5881-1KG | |
| Permanganate de potassium | Merck | 1050821000 | |
| Corning® ; ; Septa en silicone pour GL45 Bouchon à vis | Sigma Aldrich (Corning) | CLS139545SS | |
| Tuyau en polychlorure | de vinyle Koctas Boîtier de | réacteur UV | |
| Tube en silice fudée (Quartz) | Produits | ||
| UV&minus ; Lampes C ; | Philips | TÜV PL-L 55W/4P HF 1CT/25 |
Références
- Okitsu, K., Mizukoshi, Y. Catalytic Applications of Noble Metal Nanoparticles Produced by Sonochemical Reduction of Noble Metal Ions. Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Ashokkumar, M. , Springer. Singapore. 325-363 (2016).
- Shakoori Oskooie, M., Menceloglu, Y. Z., Unal, S., Hayat Soytas, S.
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Réimpressions et autorisations
