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Tailoring Catalytic Properties of Copper Manganese Oxide Nanoparticles (Hopcalites‐2G) via Flame Spray Pyrolysis
ChemCatChem ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-07-17 , DOI: 10.1002/cctc.201800639 Karl Wegner 1 , Maximilian Medicus 1 , Elke Schade 1 , Julia Grothe 1 , Stefan Kaskel 1
ChemCatChem ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-07-17 , DOI: 10.1002/cctc.201800639 Karl Wegner 1 , Maximilian Medicus 1 , Elke Schade 1 , Julia Grothe 1 , Stefan Kaskel 1
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Humidity tolerant copper manganese oxide catalysts of the second generation (“Hopcalites‐2G”) were produced by flame spray pyrolysis process (FSP) and their catalytic activity for carbon monoxide oxidation under dry and humid conditions was evaluated. The effects of synthesis parameters such as flame specific variables (OFR=oxygen to fuel ratio, sheath gas, reactor) and the precursor specifications (composition, concentration, solvent) were investigated systematically. From the findings of the synthesis variations, it was possible to identify key factors decisive to achieve a high catalytic activity for CO oxidation under humid conditions. The most important characteristics are phase composition, specific surface area and the carbon content to achieve increased long‐term stability of the flame made catalysts under humid conditions. A high productivity in the flame‐based Hopcalite synthesis was achieved with catalysts performances similar or better than that of the commercial Hopcalite catalyst Carulite 300 (CARUS). The most active catalyst showed 50 % higher CO conversion after one hour on stream at 50 °C and humid conditions compared with the reference. The latter is a crucial step towards an improved humidity tolerance of Hopcalite catalysts in respiratory filter applications.
中文翻译：
火焰喷涂热解法定制铜锰氧化物纳米颗粒（Hopcalites‐2G）的催化性能
通过火焰喷雾热解工艺（FSP）生产了第二代耐湿铜锰氧化物催化剂（“ Hopcalites-2G”），并评估了它们在干燥和潮湿条件下对一氧化碳氧化的催化活性。系统研究了合成参数的影响，例如火焰特定变量（OFR =氧气与燃料的比例，鞘气，反应器）和前体规格（组成，浓度，溶剂）。从合成变化的发现中，有可能确定关键因素，这些关键因素对于在潮湿条件下实现CO氧化的高催化活性至关重要。最重要的特性是相组成，比表面积和碳含量，以提高火焰制造的催化剂在潮湿条件下的长期稳定性。与基于商业用途的霍普卡尔特催化剂Carulite 300（CARUS）相似或更好的催化剂性能，实现了基于火焰的霍普卡尔特合成的高生产率。与参比相比，活性最高的催化剂在50°C和潮湿的条件下运行一小时后，其CO转化率提高了50％。后者是提高呼吸过滤器应用中Hopcalite催化剂的耐湿性的关键一步。
更新日期：2018-07-17
中文翻译：
火焰喷涂热解法定制铜锰氧化物纳米颗粒（Hopcalites‐2G）的催化性能
通过火焰喷雾热解工艺（FSP）生产了第二代耐湿铜锰氧化物催化剂（“ Hopcalites-2G”），并评估了它们在干燥和潮湿条件下对一氧化碳氧化的催化活性。系统研究了合成参数的影响，例如火焰特定变量（OFR =氧气与燃料的比例，鞘气，反应器）和前体规格（组成，浓度，溶剂）。从合成变化的发现中，有可能确定关键因素，这些关键因素对于在潮湿条件下实现CO氧化的高催化活性至关重要。最重要的特性是相组成，比表面积和碳含量，以提高火焰制造的催化剂在潮湿条件下的长期稳定性。与基于商业用途的霍普卡尔特催化剂Carulite 300（CARUS）相似或更好的催化剂性能，实现了基于火焰的霍普卡尔特合成的高生产率。与参比相比，活性最高的催化剂在50°C和潮湿的条件下运行一小时后，其CO转化率提高了50％。后者是提高呼吸过滤器应用中Hopcalite催化剂的耐湿性的关键一步。
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