Preparation and characterization of Au supported MOx-Al2O3 (M = Mn, Cu) powders for low-temperature CO oxidation

• Autorzy: Małecka B. , Rajska M.

Warianty tytułu

PL

Wytwarzanie i charakterystyka proszków MOx-Al2O3 (M = Mn, Cu) jako nośnika Au dla niskotemperaturowego utleniania CO

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

MOx–Al2O3 (M = Mn, Cu) powders were synthesized by the spray pyrolysis process and then used as a support for Au/(Mn,Cu)Ox–Al2O3 catalysts preparation via the deposition–precipitation method. Gold catalysts on oxide supports were tested for oxidation of CO. The samples were characterized by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) with energy–dispersive X–ray spectroscopy (EDS), and via determination of specific surface area by the BET method. The SEM results showed that all catalysts have a small-dimension circular shape of particles. Catalysts obtained with the spray-pyrolysis method were found to have great specific surface areas. Gold catalyst containing copper oxide on alumina is shown to be more active than manganese oxide on the same support.

PL

Wykorzystując proces pirolizy rozpyłowej zsyntezowano proszki MOx–Al2O3 (M = Mn, Cu), a następnie wykorzystano jako nośnik do otrzymania katalizatora Au/(Mn,Cu)Ox–Al2O3 metodą strącania-osadzania. Katalizatory ze złotem osadzonym na nośniku tlenkowym badano w przypadku utleniania CO. Próbki charakteryzowano za pomocą dyfrakcji promieniowania X (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) wraz z rentgenowską spektroskopią z dyspersją energii (EDS) i drogą oznaczenia powierzchni właściwej metodą BET. Wyniki SEM ujawniły, że wszystkie katalizatory mają okrągły kształt drobnych cząstek. Katalizatory otrzymane metodą pirolizy rozpyłowej miały bardzo dużą powierzchnię właściwą. Katalizator ze złotem osadzonym na podłożu z tlenków miedzi i glinu okazał się bardziej aktywny w porównaniu do katalizatora wykorzystującego tlenek magnezu jako dodatek do tlenku glinu.

Słowa kluczowe

EN

spray pyrolysis; catalyst; MOx–Al2O3; gold; powder

PL

piroliza rozpyłowa; katalizator; MOx–Al2O3; złoto; proszek

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 62, nr 4
• Strony: 540--544
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz, rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Małecka B.

autor

Rajska M.

• AGH University of Acience and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, Kraków, Poland,

Bibliografia

• 1. Haruta M., Yamada N., Kobayashi T.: „Gold catalysts prepared by coprecipitation for low-temperature oxidation of hydrogen and of carbon monoxide”, J. Catal., 115, (1989), 301–309.
• 2. Xia G.G., Yin Y.G., Willis W.S., Wang J.Y., Suib S.L.: „Efficient Stable Catalysts for Low Temperature Carbon Monoxide Oxidation”, J. Catal., 168, (1999), 91-105.
• 3. Severino F., Brito J.L., Laine J., Fierro J.L.G., López Agudo A.: „A Nature of Copper Active Sites in the Carbon Monoxide Oxidation on CuAl2O4 and CuCr2O4 Spinel Type Catalysts”, J. Catal., 177, (1998), 82-95.
• 4. Schimpf S., Lucas M., Mohr Ch., Rodemerck U., Brückner A., Radnik J., Hofmeister H., Claus P.: „Supported gold nanoparticles: in-depth catalyst characterization and application in hydrogenation and oxidation reactions”, Catal. Today, 72, (2002), 63-78.
• 5. Wang L.-C., Liu Q., Huang X.-S., Liu Y.-M., Cao Y., Fan K.-N.: „Gold nanoparticles supported on manganese oxides for low-temperature CO oxidation”, Appl. Catal. B, 88, (2009), 204-212.
• 6. Ramesh K., Chen L., Chen F., Zhong Chin J., Mook H.,, Han Y.F.: „Preparation and characterization of coral-like nanostructured P-Mn2O3 catalyst for catalytic combustion of methane”, Catal. Comm., 8, (2007), 1421-1426.
• 7. Han Y.F., Chen L., Ramesh K., Widjaja E., Chilukoti S., Surjami I.K., Chen J.: „Kinetic and spectroscopic study of methane combustion over K-Mn2O3 nanocrystal catalysts”, J. Catal., 253, (2008), 261–268.
• 8. Solsona B.E., Garcia T., Jones Ch., Taylor S.H., Carley A.F., Hutchings G.J.: „Supported gold catalysts for the total oxidation of alkanes and carbon monoxide”, Appl. Catal. A, 312, (2006), 67-76.
• 9. Larsson P.-O., Andersson A.: „Oxides of copper, ceria promoted copper, manganese and copper manganese on Al2O3 for the combustion of CO, ethyl acetate and etanol”, Appl. Catal. B, 24, (2000), 175-192.
• 10. Hung Ch.-M., Lou J.-Ch., Lin Ch.-H.: “Removal of ammonia solutions used in catalytic wet oxidation processes”, Chemosphere, 52, (2003), 989-995.
• 11. McCabe R.W., Mitchell P.J.: „Reactions of ethanol and acetaldehyde over noble metal and metal oxide catalysts”, Ind. Eng. Chem. Res., 23, (1984), 196-202.
• 12. Morales M.R., Barbero B.P., Cadús L.E.: „Evaluation and characterization of Mn–Cu mixed oxide catalysts for ethanol total oxidation: Influence of copper content”, Fuel, 87, (2008), 1177-1186.
• 13. Kandoi S., Gokhale A.A., Grabow L.C., Dumesic J.A., Mavrikakis M.: „Why Au and Cu are more selective than Pt for potential oxidation of CO at low temperature”, Catal. Lett., 93, (2004), 93-100.
• 14. Zhang S., Chen Z., Tan S., Wang J., Jin S.: „Preparation and microstructure of nanometer-sized Mn2O3”, Nanostruc. Mater., 8, (1997), 719-723.
• 15. Yang Z., Zhang W., Wang Q., Song X., Qian Y.: „Synthesis of porous and hollow microspheres of nanocrystalline Mn2O3”, Chem. Phys. Lett., 418, (2006), 46-49.
• 16. Pillai U.R., Deevi S.: „Room temperature oxidation of carbon monoxide over copper oxide catalyst”, Appl. Catal. B, 64, (2006), 146-151.
• 17. Kanjwal M.A., Barakat N.A.M., Sheikh F.A., Khil M.S., Kim H.Y.: „Physicochemical characterizations of nanobelts consisting of three oxides (Co3O4, CuO, MnO2) prepared by electrospinning technique”, J. Mater. Sci., 43, (2008), 5489-5494.
• 18. Kang M., Park E.D., Kim J.M., Yie J.E.: „Cu-Mn mixed oxides for low temperature NO reduction with NH3”, Catal. Today, 111, (2006), 236-241.
• 19. Musić S., Ristić M., Popović S.: „Synthesis and microstructure of porous Mn-oxides”, J. Mol. Struct., 924-926, (2009), 243–247.
• 20. Buelna G., Lin Y.S.: „Characteristics and desulfurization-regeneration properties of sol–gel-derived copper oxide on alumina sorbents”, Sep. Purif. Tech,. 39, (2004), 167-179.
• 21. Ju S.H., Kim D.Y., Koo Y.H., Hong S.K., Jo E.B., Kang Y.Ch.: „The characteristics of nano-sized manganese oxide particles prepared by spray pyrolysis”, J. Alloys Compd., 425, (2006), 411-415.
• 22. Oh S.W., Bang H.J., Bae Y.Ch., Sun Y.-K.: „Effect of calcination temperature on morphology, crystallinity and electrochemical properties of nano-crystalline metal oxides (Co3O4, CuO, and NiO) prepared via ultrasonic spray pyrolysis”, J. Power Sour., 173, (2007), 502-509.
• 23. Kang H.S., Kang Y.C., Park H.D., Shul Y.G.: „Morphology of particles prepared by spray pyrolysis from organic precursor solution”, Mater. Lett., 57, (2003), 1288-1294.
• 24. Ogihara T., Kodera T., Myoujin K., Motohira S.: „Preparation and electrochemical properties of cathode materials for lithium ion battery by aerosol process”, Mater. Sci. Eng. B, 161, (2009), 109-114.