Tuning chemical bonding of MnO2 through transition-metal doping for enhanced CO oxidation

催化作用 化学 兴奋剂 过渡金属 氧化物 纳米线 热液循环 金属 无机化学 空间速度 氧气 化学工程 纳米技术 材料科学 有机化学 选择性 光电子学 工程类
作者
Jiajian Gao,Chunmiao Jia,Liping Zhang,Hongming Wang,Yanhui Yang,Sung‐Fu Hung,Ying-Ya Hsu,Bin Liu
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:341: 82-90 被引量:174
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2016.06.009
摘要

Replacing a small fraction of cations in a host metal oxide with a different cation (also known as doping) provides a useful strategy for improving the catalytic activity. Here, we report transition metal (Fe, Co, Ni, and Cu)-doped α-MnO2 nanowires synthesized by a one-step hydrothermal method as CO oxidation catalysts. The as-prepared catalysts displayed morphology, crystal structure, and specific surface area similar to those of the pure MnO2 nanowires. A catalytic activity test showed that all doped MnO2 nanowires exhibited much enhanced CO oxidation activity, with the Cu-doped ones being the most active (TOF of 9.1 × 10−3 s−1 at 70 °C). The Cu-doped MnO2 nanowires showed nearly 100% conversion of CO at 100 °C at an hourly gas space velocity of 36,000 mL g−1 h−1, which could last for 50 h without obvious deactivation even in the presence of 2% water vapor. Density functional theory calculations suggested that Cu doping could make the formation of oxygen vacancies in MnO2, which is the rate-determining step for CO oxidation reaction, easier than for Fe-, Co-, and Ni-doped and pristine MnO2. Our work demonstrates a facile and promising strategy for improving the catalytic activity for oxide-based catalysts, which should be applicable for a variety of different chemical reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
美好的钰工完成签到,获得积分10
刚刚
科研人完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
哈哈李完成签到,获得积分10
3秒前
密码学博士完成签到,获得积分10
4秒前
BAI_1完成签到,获得积分10
5秒前
灰灰成长中完成签到,获得积分10
7秒前
cao发布了新的文献求助10
7秒前
qpzn完成签到,获得积分10
9秒前
英姑应助孤风采纳,获得10
9秒前
苏轼完成签到,获得积分10
10秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
12秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
luli完成签到,获得积分10
12秒前
小许完成签到 ,获得积分10
12秒前
兰先生完成签到,获得积分10
13秒前
lii完成签到,获得积分10
16秒前
王者归来完成签到,获得积分10
17秒前
Titi完成签到 ,获得积分10
19秒前
姜勇完成签到,获得积分10
21秒前
畅快的静芙完成签到,获得积分10
21秒前
今天放假了吗完成签到,获得积分10
21秒前
msk完成签到 ,获得积分10
21秒前
邹继霞完成签到 ,获得积分10
24秒前
小蓝完成签到,获得积分10
25秒前
术4671发布了新的文献求助30
25秒前
29秒前
老臣完成签到,获得积分10
31秒前
HHW完成签到,获得积分10
32秒前
大师完成签到,获得积分10
32秒前
Language完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Reactions, Volume 116 1500
VALIDATION OF THE TAYLOR, ALAMEL AND VPSC MODELS FOR PLASTIC ANISOTROPY MODELING OF SHEET METALS 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Middleton's Allergy Principles and Practice 10th Edition(Middleton's Allergy 2-Volume Set, 10th Edition) 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7401535
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9006310
关于积分的说明 19172390
捐赠科研通 7035362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3231104
关于科研通互助平台的介绍 2393416
邀请新用户注册赠送积分活动 2212836