p Imagens STEM e mapeamento EDS de nanocatalisador de ouro modificado por SiO2 (esquerda) e conversão de CO versus temperatura para diferentes ciclos (direita). Crédito:ZHANG Junying
p Uma equipe de pesquisa conjunta liderada pelo Prof. Huang Jiahui e Prof. Qiao Botao do Instituto Dalian de Física Química (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), bem como o Prof. Sun Keju da Yanshan University, desenvolveu um nanocatalisador anti-sinterização de ouro com alta atividade catalítica. Os resultados foram publicados em
Nature Communications . p Os nanocatalisadores de ouro exibiram atividades catalíticas inesperadas em muitas reações catalíticas, e tem sido considerado um tipo de catalisador promissor para aplicação industrial. Contudo, sua baixa estabilidade decorrente da fácil sinterização de nanopartículas de ouro é uma barreira importante.
p Estratégias como usar a forte interação entre o metal e o suporte, revestir os catalisadores por óxido inerte, a utilização de materiais meso-porosos para confinar as partículas de metal nobre pode efetivamente melhorar a resistência de sinterização de nanocatalisadores de ouro. Contudo, esses avanços são alcançados ao custo de perder a atividade em diferentes graus.
p Recentemente, a equipe de pesquisa conjunta preparou um SiO
2 nanocatalisador de ouro modificado por meio de co-deposição de precursores de ouro e sílica no TiO
2 suporte e subsequente calcinação a alta temperatura.
p Este método realiza a mistura de espécies de ouro e espécies de sílica em nível atômico. Através do processo de calcinação subsequente, um SiO
2 filme com apenas uma espessura de algumas camadas de átomos foi formado, cobrindo a superfície das nanopartículas de ouro.
p Este catalisador exibiu propriedade de alta resistência à sinterização e as nanopartículas de ouro puderam ser mantidas em cerca de 6 nm, mesmo após calcinação a 800 ° C. Ele também exibiu excelentes propriedades catalíticas e pode realizar 100% de conversão de CO a 0 ° C na oxidação de CO.
p Experimentos em conjunto com estudos computacionais revelaram que o SiO
2 camada sobre nanopartículas de ouro não só impediu o crescimento de nanopartículas de ouro, mas também promoveu a adsorção e ativação de O
2 durante a oxidação do CO, resultando em uma alta atividade catalítica. A descoberta abre caminho para o projeto e desenvolvimento de nanocatalisadores de ouro com excelente estabilidade e alta atividade catalítica.
