OPERANDO X-Ray Diffraction Study of Mn–Ce Catalysts for CO 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

A series of MnOx–CeO2 catalysts with a molar ratio of Mn : Ce = 3 : 7 was prepared by co-precipitation method and futher calcination at temperatures ranged from 300 to 800°С. As prepared catalysts were characterized by powder X-ray diffraction, low-temperature nitrogen adsorption, X-ray photoelectron spectroscopy, and the catalytic activity in the CO oxidation reaction was tested for all samples. It has been shown that a (Mn,Ce)O2 solid solution with the fluorite structure is formed for all catalysts. Based on the studies performed, a catalyst obtained at calcination temperature of 600°С was chosen for further studies of the effect of redox exsolution on the catalytic activity in the CO oxidation reaction by operando X-ray diffraction. The experiment was carried out sequentially in a stepwise manner: stepwise heating/cooling in the reaction mixture 1% CO + 2% O2 at temperatures of 150–175–200–175–150°C (stages 1, 3, and 5); reduction of the sample in a mixture of 10% CO + He at 400°C (stage 2); reduction of the sample in a mixture of 10% H2 + He at 400°C (stage 4). It was shown that the reductive pretreatment leads to phase segregation of the initial (Mn,Ce)O2 solid solution and the appearance of dispersed manganese oxides on the surface. In turn, enrichment of the surface with manganese oxide leads to an increase of the activity in the CO oxidation reaction.

作者简介

Z. Vinokurov

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS; Synchrotron radiation facility SKIF, Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

编辑信件的主要联系方式.
Email: vinokurovzs@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk; Russia, 630559, Kol’tsovo

T. Afonasenko

Center of New Chemical Technologies, Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

Email: vinokurovzs@catalysis.ru
Russia, 630090, Omsk

D. Mishchenko

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS; Synchrotron radiation facility SKIF, Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

Email: vinokurovzs@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk; Russia, 630559, Kol’tsovo

A. Saraev

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS; Synchrotron radiation facility SKIF, Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

Email: vinokurovzs@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk; Russia, 630559, Kol’tsovo

E. Aydakov

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

Email: vinokurovzs@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk

V. Rogov

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

Email: vinokurovzs@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk

O. Bulavchenko

Boreskov Institute of Catalysis SB RAS

Email: vinokurovzs@catalysis.ru
Russia, 630090, Novosibirsk

参考

  1. Kousi K., Tang C., Metcalfe I.S. et al. // Small. 2021. V. 17. № 21. P. 2006479. https://www.doi.org/10.1002/smll.202006479.2
  2. Neagu D., Tsekouras G., Miller D.N. et al. // Nature Chem. 2013. V. 5. № 11. P. 916. https://www.doi.org/10.1038/nchem.1773
  3. Chanthanumataporn M., Hui J., Yue X. et al. // Electrochimica Acta. 2019. V. 306. P. 159. https://www.doi.org/10.1016/j.electacta.2019.03.126
  4. Tan J., Lee D., Ahn J. et al. // J. Mater. Chem. A. 2018. V. 6. № 37. P. 18133. https://www.doi.org/10.1039/C8TA05978K
  5. Otto S.-K., Kousi K., Neagu D. et al. // ACS Appl. Energy Mater. 2019. V. 2. № 10. P. 7288. https://www.doi.org/10.1021/acsaem.9b01267
  6. Myung J., Neagu D., Miller D.N. et al. // Nature. 2016. V. 537. № 7621. P. 528. https://www.doi.org/10.1038/nature19090
  7. Neagu D., Oh T.-S., Miller D.N. et al. // Nat. Commun. 2015. V. 6. № 1. P. 8120. https://www.doi.org/10.1038/ncomms9120
  8. Nishihata Y., Mizuki J., Akao T. et al. // Nature. 2002. V. 418. № 6894. P. 164. https://www.doi.org/10.1038/nature00893
  9. Bulavchenko O.A., Vinokurov Z.S., Afonasenko T.N. et al. // Dalton Trans. 2015. V. 44. № 35. P. 15499. https://www.doi.org/10.1039/C5DT01440A
  10. Bulavchenko O.A., Vinokurov Z.S., Afonasenko T.N. et al. // Mater. Lett. 2020. V. 258. P. 126768. https://www.doi.org/10.1016/j.matlet.2019.126768
  11. Bulavchenko O.A., Vinokurov Z.S., Afonasenko T.N. et al. // Mater. Lett. 2022. V. 315. P. 131961. https://www.doi.org/10.1016/j.matlet.2022.131961
  12. Gates-Rector S., Blanton T. // Powder Diffr. 2019. V. 34. № 4. P. 352. https://www.doi.org/10.1017/S0885715619000812
  13. Lutterotti L. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2010. V. 268. № 3–4. P. 334. https://www.doi.org/10.1016/j.nimb.2009.09.053
  14. Qi G., Yang R.T. // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. № 40. P. 15738. https://www.doi.org/10.1021/jp048431h
  15. Frey K., Iablokov V., Sáfrán G., Osán J. et al. // J. Catalysis. 2012. V. 287. P. 30. https://www.doi.org/10.1016/j.jcat.2011.11.014
  16. Feng G., Han W., Wang Z. et al. // Catalysts. 2018. V. 8. № 11. P. 535. https://www.doi.org/10.3390/catal8110535
  17. Zhang L., Spezzati G., Muravev V. et al. // ACS Catal. 2021. V. 11. № 9. P. 5614. https://www.doi.org/10.1021/acscatal.1c00564
  18. Watanabe S., Ma X., Song C. // J. Phys. Chem. C. 2009. V. 113. № 32. P. 14249. https://www.doi.org/10.1021/jp8110309
  19. Stobbe E.R., de Boer B.A., Geus J.W. // Catalysis Today. 1999. V. 47. № 1–4. P. 161. https://www.doi.org/10.1016/S0920-5861(98)00296-X
  20. Lee S.M., Park K.H., Kim S.S. et al. // J. Air Waste Management Association. 2012. V. 62. № 9. P. 1085. https://www.doi.org/10.1080/10962247.2012.696532

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (86KB)
3.

下载 (89KB)
4.

下载 (226KB)
5.

下载 (194KB)

版权所有 © З.С. Винокуров, Т.Н. Афонасенко, Д.Д. Мищенко, А.А. Сараев, Е.Е. Айдаков, В.А. Рогов, О.А. Булавченко, 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».