Heterostructured Copper–Ceria and Iron–Ceria Nanorods: Role of Morphology, Redox, and Acid Properties in Catalytic Diesel Soot Combustion

纳米棒 烟灰 氧化还原 催化作用 化学工程 燃烧 形态学(生物学) 柴油机排气 柴油 化学 材料科学 催化燃烧 无机化学 纳米技术 冶金 有机化学 生物 遗传学 工程类
作者
Putla Sudarsanam,Brendan Hillary,Mohamad Hassan Amin,Nils Rockstroh,Ursula Bentrup,Angelika Brückner,Suresh K. Bhargava
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:34 (8): 2663-2673 被引量:83
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.7b03998
摘要

This work reports the synthesis of heterostructured copper-ceria and iron-ceria nanorods and the role of their morphology, redox, and acid properties in catalytic diesel soot combustion. Microscopy images show the presence of nanocrystalline CuO (9.5 ± 0.5 nm) and Fe2O3 (7.3 ± 0.5 nm) particles on the surface of CeO2 nanorods (diameter is 8.5 ± 2 nm and length within 16-89 nm). In addition to diffraction peaks of CuO and Fe2O3 nanocrystallites, X-ray diffraction (XRD) studies reveal doping of Cu2+ and Fe3+ ions into the fluorite lattice of CeO2, hence abundant oxygen vacancies in the Cu/CeO2 and Fe/CeO2 nanorods, as evidenced by Raman spectroscopy studies. XRD and Raman spectroscopy studies further show substantial perturbations in Cu/CeO2 rods, resulting in an improved reducibility of bulk cerium oxide and formation of abundant Lewis acid sites, as investigated by H2-temperature-programmed reduction and pyridine-adsorbed Fourier transform infrared studies, respectively. The Cu/CeO2 rods catalyze the soot oxidation reaction at the lowest temperatures under both tight contact (Cu/CeO2; T50 = 358 °C, temperature at which 50% soot conversion is achieved, followed by Fe/CeO2; T50 = 368 °C and CeO2; T50 = 433 °C) and loose contact conditions (Cu/CeO2; T50 = 419 °C and Fe/CeO2; T50 = 435 °C). A possible mechanism based on the synergetic effect of redox and acid properties of Cu/CeO2 nanorods was proposed: acid sites can activate soot particles to form reactive carbon species, which are oxidized by gaseous oxygen/lattice oxygen activated in the oxygen vacancies (redox sites) of ceria rods.
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
顺利汉堡完成签到 ,获得积分10
刚刚
木杉发布了新的文献求助10
2秒前
易烊千玺发布了新的文献求助10
2秒前
搜集达人应助mkslin采纳,获得10
2秒前
Jasper应助北忆采纳,获得10
2秒前
luo发布了新的文献求助10
3秒前
研友_VZG7GZ应助楠楠采纳,获得10
3秒前
4秒前
Lucas应助ermu采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
上官若男应助武雨寒采纳,获得10
6秒前
theo发布了新的文献求助70
6秒前
1233发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
科研通AI6.1应助Rocsoar采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
yyyyy语言发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
ARIA发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
yrq发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
Lignin发布了新的文献求助10
12秒前
natus发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
小言完成签到,获得积分10
12秒前
Wang发布了新的文献求助10
13秒前
Lignin发布了新的文献求助10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
Lignin发布了新的文献求助10
14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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5736751
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5368102
关于积分的说明 15333909
捐赠科研通 4880517
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2622883
邀请新用户注册赠送积分活动 1571780
关于科研通互助平台的介绍 1528601