Para uma síntese contínua e escalável de nanocompósitos baseados em metal-nobre, é desenvolvido um reator fotocatalítico romance e sua estrutura, princípios de operação e estratégias de otimização de qualidade de produto são descritas.
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Artigo de método
Um reator de fluxo contínuo fotocatalítico para a deposição controlada precisamente de nanopartículas metálicas
Neste artigo
Resumo
Resumo
Neste trabalho, é desenvolvido um reator fotocatalítico romance para excitação pulsada e controlada do fotocatalisador e precisa deposição de nanopartículas metálicas. Diretrizes para a replicação do reator e seu funcionamento são fornecidas em detalhe. Três diferentes sistemas compostos (Pt/grafeno, Pt/TiO2e Au/TiO2) com monodisperso e partículas uniformemente distribuídas são produzidos por este reator e o mecanismo de photodeposition, bem como a estratégia de otimização de síntese, são discutidos. Os métodos de síntese e seus aspectos técnicos são descritos de forma abrangente. O papel da dose (UV) ultravioleta (em cada pulso de excitação) sobre o processo de photodeposition é investigado e os valores ideais para cada sistema composto são fornecidos.
Introdução
Nanopartículas metálicas, especialmente metais nobres (por exemplo, Pt, Au, Pd) têm vastas aplicações em catálise1. Em geral, diminuir o tamanho das nanopartículas (NPs) aumenta sua atividade catalítica, mantendo constante o custo (peso), mas isso também dificulta a sua aplicação. O NPs (geralmente menores que 10 nm) tem grandes tendências a agregação, que degrada sua atividade catalítica; no entanto, a imobilização em substratos apropriados principalmente pode resolver esse problema. Além disso, dependendo do tipo de aplicativo (por exemplo, electrocatalysis), às vezes é preciso imobilizar o NPs em substratos condutores2
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Protocolo
1. fabricação e operação do reator fotocatalítico deposição
Atenção: Quando as lâmpadas UV são acesos, utilize óculos de proteção UV-C.
-
Fabricação do reator fotocatalítico deposição
- Cobrir a superfície interior de um tubo de cloreto de polivinila (PVC) (diâmetro x comprimento = 15 x 55 cm; também podem ser utilizados outros materiais) com uma folha de alumínio de espessura, polido e adesivo. Instalar cinco 55 W lâmpadas UV-C (ver Tabela de materiais) na superfície interna do tubo a igual distância.
- Arranjar um tubo de quartzo (diâmetro x comprimento = 0,5 x 55 cm) ao longo do....
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Resultados
XPS é uma das mais poderosas técnicas para confirmar a formação do NPs metálico e estudar seus Estados químicos. Para este efeito, foram registrados tanto pesquisa espectros e espectros de alta resolução (de Pt4f e Au4f), que confirma a redução completa dos cátions metálicos e deposição bem sucedida dos NNPs (Figura 3). Para a deconvolução da Pt4f e Au4f, inicialmente, foi realizada uma subtração de fundo de Shirley.......
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Discussão
Nanopartículas são o formulário o mais amplamente utilizado dos catalisadores à base de metal nobre. Em quase todos os casos, NNPs são depositados em um condutor ou um material de apoio semicondutora. Esta hibridização é feita principalmente pela redução dos cátions do metal nobre na presença do substrato pretendido (material). Portanto, um método de síntese bem sucedida para a produção de nanocompósitos baseados em NNP deveria conhecer pelo menos dois requisitos principais: 1) a redução dos cátions deve ser eficiente e .......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Os autores gostaria de agradecer a Sabanci University e laboratórios Federal suíço para ciência e tecnologia (APEM), por todo o apoio fornecido.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Solução de ácido cloroplatínico | Sigma Aldrich | 262587-50ML | |
| Hidrogênio tetracloroaurato (III) hidrato | Alfa Aesar | 12325.03 | |
| TiO2 Nanopowder (TiO2, anatase, 99.9%, 100nm) | Nanomateriais de pesquisa dos EUA | US3411 | |
| Pó de grafite | Alfa Aesar | 10129 | |
| Ácido sulfúrico | Sigma Aldrich | 1120802500 | |
| Peróxido de hidrogênio | Sigma Aldrich | H1009-100ML | |
| Ácido L-ascórbico | Sigma Aldrich | A92902-500G | |
| Ácido clorídrico | Sigma Aldrich | 320331-2.5L | |
| Hidróxido de sódio | Sigma Aldrich | S5881-1KG | |
| Permanganato de potássio | Merck | 1050821000 | |
| Corning® Septos de Silicone para Tampa de Rosca GL45 | Sigma Aldrich (Corning) | CLS139545SS | |
| Tubo de cloreto de polivinila | Invólucro Koctas | UV-Reactor | |
| Tubo de sílica (Quartzo) Fuded | Produtos | ||
| de Vidro Técnico UV− Lâmpadas C | Philips | TUV PL-L 55W/4P HF 1CT/25 |
Referências
- Okitsu, K., Mizukoshi, Y. Catalytic Applications of Noble Metal Nanoparticles Produced by Sonochemical Reduction of Noble Metal Ions. Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Ashokkumar, M. , Springer. Singapore. 325-363 (2016).
- Shakoori Oskooie, M., Menceloglu, Y. Z., Unal, S., Hayat Soytas, S.
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Reimpressões e permissões
