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hljiang

铁杆木虫 (著名写手)

[交流] 【探讨】新制备的Au-supported催化剂在催化反应前如何激活

新合成的贵金属支持的催化剂,如Au-supported催化剂,在进行催化活性检查之前一般都需要煅烧激活。

一方面是让Au前驱体,如HAuCl4等转化为metallic gold,另一方面是为了激活催化剂。

但是激活的方法各式各样,有人在空气中直接煅烧,有人在O2气氛下(He or Ar or N2 for balance),有人在H2气氛下(also He or Ar or N2 for balance),也有人直接就在惰性气体下加热处理,如何选择有没有基于一定的考虑?还是随意(我想可能性不大)?

温度也是一个很重要的问题,不过用多高的温度可能会直接影响到最终处理后的催化剂活性,也许温度是需要摸索的?

不知道HAuCl4前驱体在水溶液中形成的各种Au配合物,如HAu(OH)xCl4-x等,在多高温度可以分解为金属间的Au?温度太低了我总担心不能完全转化为金属间的Au,温度太高了又担心Au nanoparticles会烧结影响活性,大家一般有什么好的经验可以指点一下迷津?

多谢!
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岂能尽如人意,但求无愧吾心
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zhangwengui330

荣誉版主 (职业作家)

优秀版主


rabbit7708(金币+1,VIP+0):多谢热心应助!:)
找zhenmafudan虫友询问下,他是这方面领域专家,不过楼主所提到的大部分因素都是要经过自己的实验设计得出的,不同的探针反应存在许多不同。
2楼2008-12-03 15:03:02
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ljwfzu

金虫 (小有名气)


^_^@^_^(金币+1,VIP+0):多谢应助!
你要得到金属态的纳米金方法有很多的,目前比较常用的有两类:第一类,在合成过程中先采用还原剂如NaBH4将三价的金还原成单质金,得到金的溶胶,然后进行负载;其次就是如楼主所说的方法,不过金的氧化物、氢氧化物极不稳定,一般在110度干燥情况下就能转变成单质金,当然也可以采用H2还原的办法得到单质金。
3楼2008-12-06 10:03:49
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hljiang

铁杆木虫 (著名写手)

谢谢上面两位兄台答复,也希望其他朋友给予指点!
岂能尽如人意,但求无愧吾心
4楼2008-12-06 18:33:44
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zhenmafudan

金虫 (著名写手)


★ ★
^_^@^_^(金币+2,VIP+0):多谢:)
看你做什么反应,有机反应还是CO氧化。如果是前者,按照Haruta的方法,在马沸炉静止空气气氛中300-350度烧就可以了。如果是后者,建议合成出催化剂后先不要烧。因为先烧了以后,过了很久再去测,效果不一定好。催化剂当然是要预处理的,气相反应预处理采用原位法:把没有烧过的催化剂装在反应器里,随便N2,air, He,H2,200-350度预处理,再测试反应活性。金离子自己在高温就会被还原。如果催化剂里有有机物,则一定要用空气或者氧气处理烧掉有机物。

不烧的催化剂也有活性:负载的金离子在室温一遇到CO气体,马上就被还原成金属黄金。但是不烧的催化剂含有不定量的水分,因此做气相催化反应都是要烧的,原则是预处理温度高于反应温度。
5楼2008-12-07 13:25:17
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hljiang

铁杆木虫 (著名写手)

引用回帖:
Originally posted by zhenmafudan at 2008-12-7 13:25:
看你做什么反应,有机反应还是CO氧化。如果是前者,按照Haruta的方法,在马沸炉静止空气气氛中300-350度烧就可以了。如果是后者,建议合成出催化剂后先不要烧。因为先烧了以后,过了很久再去测,效果不一定好。催 ...

感谢zhenma兄的回复!
zhenma兄的意思是如果是催化剂制备过程中如果引入了有机物的话,那么预处理就一定要在含有O2的气氛中处理,以烧掉有机物是不是?如果是,O2的流速影响大么?
如果催化剂制备过程中没有引入有机物的话,随便在什么气氛中处理都可以是吧?

你说的“原则上预处理温度高于催化反应温度”,我的催化剂CO催化氧化效果都不好,也不知道为什么(有的Au颗粒大,有的Au颗粒也不大啊),所以我做CO催化氧化反应温度一般都是从室温做到350度,可是我预处理温度一般都选择在200度左右(其实也是参照你那篇无机磷酸盐做载体的预处理温度来设置的),这样会有影响么?
岂能尽如人意,但求无愧吾心
6楼2008-12-07 16:45:06
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zhenmafudan

金虫 (著名写手)


★ ★
nxl5096224(金币+2,VIP+0):3Q!谢谢咯!
引用回帖:
Originally posted by hljiang at 2008-12-7 16:45:


感谢zhenma兄的回复!
zhenma兄的意思是如果是催化剂制备过程中如果引入了有机物的话,那么预处理就一定要在含有O2的气氛中处理,以烧掉有机物是不是?如果是,O2的流速影响大么?
如果催化剂制备过程中没有 ...

你说你催化剂CO氧化效果都不好,你说不知道为什么。

建议你首先合成Au/TiO2,把方法摸清了,熟门熟路了再做你自己设计的催化剂。如果你合成的Au/TiO2没有低温活性(小于零度),那么你也没有必要浪费你自己的新载体材料了。得改进合成方法。

另外,你也没有说你用的是什么载体。如果是SiO2的话,自然效果不好。
7楼2008-12-08 00:08:46
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hljiang

铁杆木虫 (著名写手)

引用回帖:
Originally posted by zhenmafudan at 2008-12-8 00:08:



你说你催化剂CO氧化效果都不好,你说不知道为什么。

建议你首先合成Au/TiO2,把方法摸清了,熟门熟路了再做你自己设计的催化剂。如果你合成的Au/TiO2没有低温活性(小于零度),那么你也没有必要浪费你自 ...

非常感谢zhenma兄的继续关注和帮助!
我是从别的方向一下子刚转到Au NPs催化,主要是做CO催化氧化的,所以跟你现在的方向应该非常像了,我认真阅读了你还有你们组其他人的文章。
我们组现在没有其他人做这个,老板似乎也不懂,他就跟我说你做Au纳米颗粒的CO催化氧化吧,其余啥也不管了,实话说我都不知道该做什么,所以很痛苦很痛苦,很简单的东西没有人点拨一下似乎自己要浪费很多时间来摸索。所以特别地希望得到像你这样的大侠予以指点迷津。

(抱歉此处删节,涉及到我目前的工作)

其实也不知道做什么好,就是看着人家做,仿照一下做(真是属于初入门级别的,见笑了),但是就是仿照的还做不了别人的效果,我晕倒。

我曾一度怀疑我们的CO评价装置有问题,因为那是我们自己买配件回来自己搭建的,就是一个炉子+温控及温度检测与记录+质谱监测气体(没有GC,目前也没有低温装置,最低从室温开始),于是我在炉温为80度左右的时候试验了一下Co3O4的CO转化情况,结果一放进去就完全转化了,说明评价装置没有太大问题应该。

非常困惑现在,很多问题,也没人问,所以每天只好来这里咨询各位了,再次写zhenma兄,谢谢各位!

[ Last edited by hljiang on 2008-12-8 at 21:19 ]
岂能尽如人意,但求无愧吾心
8楼2008-12-08 10:20:03
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zhenmafudan

金虫 (著名写手)


★ ★
nxl5096224(金币+2,VIP+0):(*^__^*)
引用回帖:
Originally posted by hljiang at 2008-12-8 10:20:


非常感谢zhenma兄的继续关注和帮助!
我是从别的方向一下子刚转到Au NPs催化,主要是做CO催化氧化的,所以跟你现在的方向应该非常像了,我认真阅读了你还有你们组其他人的文章。
我们组现在没有其他人做这个 ...

Au/LaVO4 Nanocomposite: Preparation, characterization, and catalytic activity for CO oxidation
Journal     Nano Research
Publisher Tsinghua Press, co-published with Springer-Verlag GmbH
ISSN 1998-0124 (Print) 1998-0000 (Online)
Issue Volume 1, Number 1 / July, 2008
Category Research Article
DOI 10.1007/s12274-008-8002-y
Pages 46-55
Subject Collection Chemistry and Materials Science
SpringerLink Date Tuesday, July 08, 2008

http://www.springer.com/materials/nanotechnology/journal/12274
9楼2008-12-08 10:53:54
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hljiang

铁杆木虫 (著名写手)

恩,这篇文章我做之前也看了,他们是先合成了Au溶胶颗粒和LaVO4的纳米片,然后再把Au做上去,CO催化效果似乎也不错。
我最初的想法就像你说的那样,Dr. Yan Wenfu用Ln-PO4做载体可以,那么bulk Ln-PO4行不行?就想他们用LaVO4可以,我用bulk LnVO4参照你的合成方法是不是work as well?结果我的真的不work了
岂能尽如人意,但求无愧吾心
10楼2008-12-08 11:53:52
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