Electrically Enhanced Catalytic Activity of Gold Nanocoatings in Carbon Monoxide Oxidation

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Measurements are reported of the increase in catalytic CO oxidation rate on gold nanocoatings obtained by applying a positive or negative electrical voltage of variable magnitude to a coating. In experiments on an initial mixture of 1.8% СО + 10.2% О2 + Ar and a coating with a starting particle size of 0.2 to 3 nm, conducted at 430°C and atmospheric pressure, the extent of the CO oxidation rate enhancement caused by a stepwise increase in the applied positive voltage initially amounts to 28% at +10 V and then declines to 20% at +30 V. Applying a negative voltage has a weaker effect: after an initial increase by 12% at –10 V, the extent of the enhancement of the CO oxidation rate declines to 7% at –30 V. Quantum chemical calculations are performed to determine the heats of association for CO and O2 with the simplest electrically neutral or electrically charged Au3 cluster, as well as the heats of the reaction for Au3CO + O → Au3CO2 and Au3CO2 → Au3 + CO2 involving differently charged Au3 complexes. Based on the calculated results, an explanation is proposed for the increased catalytic CO oxidation rate on electrically charged gold nanocoatings.

作者简介

M. Grishin

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: jcp@chph.ras.ru
Россия, Москва

A. Gatin

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: jcp@chph.ras.ru
Россия, Москва

V. Slutskii

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: jcp@chph.ras.ru
Россия, Москва

A. Fedotov

Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: jcp@chph.ras.ru
Россия, Москва

V. Kharitonov

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: jcp@chph.ras.ru
Россия, Москва

B. Shub

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

编辑信件的主要联系方式.
Email: jcp@chph.ras.ru
Россия, Москва

参考

  1. Csere Csaba // Car and Driver. 1988. V. 33. № 7. P. 63.
  2. Kaspar J., Fornasiero P., Graziani M. // Catal. Today. 1999. V. 50. № 2. P. 285.
  3. Brandt E., Wang Y., Grizzle J. // IEEE Trans. Control Syst. Technol. 2000. V. 8. № 5. P. 767.
  4. Алексахин А.В., Кириченко А.С. // Экономика в промышленности. 2013. № 4. С. 3.
  5. Guzman J., Gates B.C. // J. Amer. Chem. Soc. 2004. V. 126. № 2. P. 2672.
  6. Ануфриенко В.Ф., Мороз Б.Л., Ларина Т.В. и др. // ДАН. 2007. Т. 413. № 4. С. 493.
  7. Nikolaev S.A., Golubina E.V., Krotova L.N. et al. // Appl. Catal., B. 2015. V. 168. P. 303.
  8. Takei T., Akira T., Nakamura J. et al. // Adv. Catal. 2012. V. 55. P. 1.
  9. Бухтияров В.И., Слинько М.Г. // Успехи химии. 2001. Т. 70. № 2. С. 167.
  10. Roldan Cuenya B. // Thin Solid Films. 2010. V. 518. № 12. P. 3127.
  11. Гришин М.В., Гатин А.К., Дохликова Н.В. и др. // Кинетика и катализ. 2015. Т. 56. № 4. С. 539.
  12. Эллерт О.Г., Цодиков М.В., Николаев С.А., Новоторцев В.М. // Успехи химии. 2014. Т. 83. № 8. С. 718.
  13. Николаев С.А., Смирнов В.В., Васильков А.Ю., Подшибихин В.Л. // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. № 3. С. 396.
  14. Simakova I.L., Solkina Yu.S., Moroz B.L. et al. // Appl. Catal., A. 2010. V. 385. № 1–2. P. 136.
  15. Roldan Cuenya B., Behafarid F. // Surf. Sci. Rep. 2015. V. 70. № 2. P. 135.
  16. Ланин С.Н., Пичугина Д.А., Шестаков А.Ф. и др. // ЖФХ. 2010. Т. 84. № 12. С. 2330.
  17. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г., Харитонов В.А., Шуб Б.Р. // Хим. физика. 2015. Т. 34. № 7. С. 3.
  18. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 3. С. 29.
  19. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 5. С. 84.
  20. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 6. С. 10.
  21. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 9. С. 3.
  22. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 3.
  23. Schubert M., Hakenberg S., Veen A. et al. // J. Catal. 2001. V. 122. P. 9523.
  24. Sankar M., He Q., Engel K. et al. // Chem. Rev. 2020. V. 120. № 8. P. 3890.
  25. Herzing A., Kiely C., Carley A., Landon P., Hutchings G. // Science. 2008. V. 321. P. 1331.
  26. Ozaki T. // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. P. 155 108.
  27. Ozaki T., Kino H. // Ibid. 2004. V. 69. P. 195 113.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (62KB)
3.

下载 (49KB)
4.

下载 (386KB)

版权所有 © М.В. Гришин, А.К. Гатин, В.Г. Слуцкий, А.С. Федотов, В.А. Харитонов, Б.Р. Шуб, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».