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Facile synthesis of homogeneous hollow microsphere Cu-Mn based catalysts for catalytic oxidation of toluene.
Chemosphere ( IF 8.8 ) Pub Date : 2020-01-13 , DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.125812
Zhe Xiao 1 , Jingsi Yang 1 , Rui Ren 2 , Jing Li 2 , Ning Wang 3 , Wei Chu 4
Affiliation  

There emerges an urgent stipulation towards the enhanced toluene catalytic combustion nanocatalysts for whittling down the footprint of toluene, a notorious air pollutant. Unfortunately, Few materials which are currently made accessible both present the high catalytic performance lower than 250 °C and keep durable at elevated temperatures. Herein, we demonstrate an expeditious salt hydrolysis-driven redox-precipitation protocol wherein H+ donated by the hydrolysis of copper salt was used to initiate the regioselective reduction of KMnO4 by H2O2 under controlled redox kinetics in order to assemble the homogeneous mixed solid solution hollow microsphere Cu-Mn-based structure. Manifold characterization technologies unveil that in this unique nanbomicrosphere the abundant microscaled pores are successfully created across Cu-Mn bulks with fine-modulating the chemical properties. In sharp contrast with the compact counterparts without tailed porosity, the tuned crystallinity, accessed edge sites with the unsaturated coordination, fast redox chemistry, and boosted gaseous diffusion during reactions synergize to result in the signally good toluene oxidation, with the complete elimination activity at 252 °C, T90 at 237 °C, and prominent long-term durability under the stringent reaction atmospheres. Our current study ushers in an alternative and tractable arena to excogitate the porous oxide materials for multifarious catalysis implementations.

中文翻译:

轻松合成均相中空微球Cu-Mn基甲苯催化氧化催化剂。

迫切需要增强甲苯催化燃烧纳米催化剂,以减少臭名昭著的空气污染物甲苯的足迹。不幸的是,目前很少使用的材料既具有低于250°C的高催化性能,又能在高温下保持耐用。在这里,我们展示了一种快速的盐水解驱动的氧化还原沉淀方案,其中在受控的氧化还原动力学下,使用由铜盐水解捐赠的H +通过H2O2引发KMnO4的区域选择性还原,从而组装均匀的混合固溶体空心微球Cu -Mn基结构。歧管表征技术揭示了在这种独特的纳米微球体中,成功地在整个Cu-Mn体上创建了微尺度的细孔,并精细地调节了化学性质。与没有尾部孔隙的紧凑型对应物形成鲜明对比的是,调谐的结晶度,具有不饱和配位的边缘位置,快速的氧化还原化学作用以及反应过程中增强的气态扩散协同作用,产生了信号良好的甲苯氧化,在252处具有完全消除活性°C,237°C下的T90,在严格的反应气氛下具有出色的长期耐久性。我们目前的研究引出了一个另类且易于处理的领域,以排除多孔氧化物材料以进行多种催化实施。与没有尾部孔隙的紧凑型对应物形成鲜明对比的是,调谐的结晶度,具有不饱和配位的边缘位置,快速的氧化还原化学作用以及反应过程中增强的气态扩散协同作用,产生了信号良好的甲苯氧化,在252处具有完全消除活性°C,237°C时的T90,在严格的反应气氛下具有出色的长期耐久性。我们目前的研究引出了一个另类且易于处理的领域,以排除多孔氧化物材料以进行多种催化实施。与没有尾部孔隙的紧凑型对应物形成鲜明对比的是,调谐的结晶度,具有不饱和配位的边缘位置,快速的氧化还原化学作用以及反应过程中增强的气态扩散协同作用,产生了信号良好的甲苯氧化,在252处具有完全消除活性°C,237°C下的T90,在严格的反应气氛下具有出色的长期耐久性。我们目前的研究引出了一个另类且易于处理的领域,以排除多孔氧化物材料以进行多种催化实施。T90的温度为237°C,在严格的反应气氛下具有出色的长期耐久性。我们目前的研究引出了一个另类且易于处理的领域,以排除多孔氧化物材料以进行多种催化实施。T90的温度为237°C,在严格的反应气氛下具有出色的长期耐久性。我们目前的研究引出了一个另类且易于处理的领域,以排除多孔氧化物材料以进行多种催化实施。
更新日期:2020-01-13
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