Molecular cluster and metal sol derived nanoparticles in mesoporous supports: study of their genesis, structure, stability and catalytic properties  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
49564
Type K
Principal investigator Vargáné Beck, Andrea
Title in Hungarian Molekuláris klaszter és fémszol prekurzorokból előállított nanorészecskék mezopórusos hordozóban: kialakulásuk, szerkezetük, stabilitásuk és katalitikus jellemzőik vizsgálata
Title in English Molecular cluster and metal sol derived nanoparticles in mesoporous supports: study of their genesis, structure, stability and catalytic properties
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Institute of Isotopes, Hungarian Academy of Sciences
Participants Guczi, László
Hannus, István
Koppány, Zsuzsanna
Sárkány, Antal
Stefler, Sándorné
Starting date 2005-01-01
Closing date 2009-12-31
Funding (in million HUF) 8.750
FTE (full time equivalent) 8.55
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
CO oxidációban katalitikusan aktív Au-redukálható fémoxid nanoszerkezeteket hoztunk létre és stabilizáltunk mezopórusos szilícium-oxid hordozón. Au szolok kontrollált méretű nanorészecskéit adszorpcióval helyeztük a hordozóra, a redukálható Ti-, Ce- és Mn-oxidokat szervetlen vagy fémorganikus prekurzorokkal vittük a rendszerbe. Az inert hordozón stabilizált nagy diszperzitású oxiddal az Au aktívabb határfelületet képez, mint a jól kristályosodott, hordozóként alkalmazott aktív oxidokkal. Nagy aktivitáshoz az Au-redukálható oxid határfelület preferált kialakítása szükséges. A preparálás során a komponensek között fellépő elektrosztatikus kölcsönhatások meghatározó jelentőségűek a határfelületek kialakulásában, amit a kolloid stabilizátorának, az oxidprekurzornak (töltés, ligandum), a pH-nak megfelelő megválasztásával szabályozhatunk. A szilícium-oxid hordozós, aktív oxiddal módosított Au méretstabilitása nagyobb az aktív oxid hordozós aranyénál. A mezopórusos SBA-15 hordozó alkalmazásával ez a stabilitás még nagyobb. CO oxidációban, CO hidrogénben végzett preferenciális oxidációjában (PROX) és propén teljes oxidációjában a redukálható oxidokkal promoveált Au rendszerek az aktívabbak a SiO2 hordozós aranyhoz képest, de a redukálható oxidok minőségének és a morfológiájának hatása eltérő a 3 folyamatban. A glükóz szelektív oxidációjában ellentétes hatást tapasztaltunk, az Au/SiO2 módosítása redukálható oxidokkal csökkentette az aktivitást.
Results in English
Au-reducible oxid nanostructures catalytically active in CO oxidation have been prepared and stabilised on mesoporous silica support. Controlled size nanoparticles of Au colloids were adsorbed on the support, the reducible Ti, Ce- and Mn-oxides were introduced by inorganic or metal organic precursors. The highly dispersed reducible oxides stabilised on the inert support forms more active interface with Au, than the well crystallised active oxide applied as support. For high activity the preferential formation of the Au-reducible oxid interface is required. The electrostatic interactions between the components during the preparation are decisive in formation of the interfaces, which can be controlled by the proper choice of the colloid stabiliser, the oxide precursor (charge, ligand), the pH. In SiO2 supported, reducible oxide modified Au catalysts the size stability of gold increased compared to the active oxide supported Au. The stability increased further by application of mesoporous SBA-15. In CO oxidation, preferential CO oxidation in hydrogen (PROX) and total oxidation of propene the reducible oxide promoted systems were more active, than the inert SiO2 supported Au, but the effect of the type and morphology of the reducible oxides were different in these 3 reactions. In the selective glucose oxidation opposite trend was experienced, the modification of Au/SiO2 by reducible oxides decreased the activity.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=49564
Decision
Yes





 

List of publications

  
Beck A; Horváth A; Sárkány A; Guczi L:: Building blocks of nanosized supported metals for catalysis: Carbonyl clusters or colloids?, Current Applied Physics 6: 200-204, 2006
Venezia AM; Liotta FL; Pantaleo G; Beck A; Horváth A; Geszti O; Kocsonya A; Guczi L: Effect of Ti(IV) loading on CO oxidation activity of gold on TiO2 doped amorphous silica, APPLIED CATALYSIS A-GENERAL 310: 114-121, 2006
Horváth A; Beck A; Sárkány A; Stefler G; Varga Z; Geszti O; Tóth L; Guczi L: Silica-supported Au nanoparticles decorated by TiO2: Formation, morphology, and CO oxidation activity, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 110 (31): 15417-15425, 2006
Guczi L; Beck A; Horváth A; Sárkány A; Stefler G; Geszti O: Novel method for preparation of nanostructured Au/TiO2 on SiO2 support by colloidal synthesis, Studies in Surface Science and Catalysis 172: 221-227, 2007
Beck A; Horváth A; Schay Z; Stefler G; Koppány Zs; Sajó I; Geszti O; Guczi L: Supported gold-palladium bimetallic catalysts. Structure and catalytic activity in CO oxidation, Topics in Catalysis 44: 115-121, 2007
Sárkány A; Geszti O; Sáfrán Gy:: Preparation of Pdshell–Aucore/SiO2 catalyst and catalytic activity for acetylene, Applied Catalysis A: General 350:157-163, 2008
Beck A; Horváth A; Stefler Gy; Katona R; Geszti O; Tolnai Gy; Liotta LF; Guczi L:: Formation and Structure of Au/TiO2 and Au/CeO2 Nanostructures in Mesoporous SBA-15, Catalysis Today 139: 180-187, 2008
Hannus I; Búza M; Beck A; Guczi L; Sáfrán Gy:: Hydrodechlorination catalytic activity of gold nanoparticles supported on TiO2 modified SBA-15 support investigated by IR spectroscopy, J. Molecular Structure, 924-926: 355-357, 2009
Beck A; Horváth A; Stefler Gy; Scurrell MS; Guczi L:: Role of preparation techniques in the activity of Au/TiO2 nanostructures stabilised on SiO2: CO and Preferential CO oxidation, Topics in Catalysis, 52: 912-919, 2009, 2009
Guczi L; Beck A; Frey K:: Role of promoting oxide morphology dictating the activity of Au/SiO2 catalyst in CO oxidation, Gold Bulletine, 42 (1), 5-12, 2009
Beck A; Horváth A; Sárkány A; Guczi L:: Stabilisation of Catalytically active metal nanoparticles and nanocomposites on silica supports, chapter 13 in: I.Halasz, Silica and Silicates in Modern Catalysis. Transworld Research Network, India (közlésre elfogadva), 2010
L. Guczi, A. Beck, A. Horváth, K. Frey, Gy. Stefler, G. Pető, Z. Pászti, O. Geszti:: Effect of 3-D Oxide Overlayer Morphology on Nanostructured Au/SiO2: CO Oxidation, 234th ACS Fall Meeting, August 19-23, 2007,Boston, USA, 2007
Beck A; Horváth A; Stefler G; Geszti O; Tolnai Gy; Liotta L; Venezia AM; Guczi L: Formation and Structure of Au/TiO2 Nanostructures in Mesoporous SBA-15, 13th International Symposium on Relation between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis, Berkeley, USA, 2007
L. Guczi, A. Beck, A. Horváth, Gy. Tolnai, O. Geszti, M. S. Scurrell:: Colloidal composites in preparation of catalyst systems, 14th International Congress on Catalysis, July 13-19, 2008, Seoul, Korea, 2008
A. Beck, A. Horváth, L. Guczi, L. F. Liotta, A. M. Venezia:: Formation of catalytically active Au-promoting oxide nanostructures on inert silica support, COST WG (D36/0003/06) meeting, Nice, October 23-26, 2008
A. Beck, A. Horváth, Gy. Stefler, Gy. Sáfrán, L. Guczi:: Propene oxidation over gold catalysts: influence of TiO2 and CeO2 decoration of Au/mesoporous SBA-15, EFCATS School, Thessaloniki, 2009
A. Beck, A. Horváth, Gy. Stefler, Gy. Sáfrán, L. Guczi:: Colloidal Approach in Preparation of Promoted Au/SiO2 Catalysts, The 5th International Conference on Gold Science, Technology and its Applications, Heidelberg, 26-29 July, 2009
T. Benko, A.Beck, A. Tungler, L. Guczi, Z. Schay:: Liquid phase oxidation of glucose over gold catalysts, COST WG (D36/0003/06) meeting, Palermo, 2009. 05. 15-16., 2009
A. Beck, A. Horváth, Gy. Stefler, O. Geszti, L. Guczi:: The effect of preparation method on the formation of highly active Au-promoter oxide perimeter in promoted Au/SiO2 catalysts, COST Chemistry D36 3rd Workshop, Benahavis, November 21-23, 2009



Back »