Fabrication of Hierarchical Porous Metal Oxides by the HPMC-Assisted Gel Combustion Strategy: Incorporation of Nanoceria into Cookie-like Mn2O3 with Enhanced Oxidation Activity and Excellent Water Resistance

催化作用 煅烧 催化燃烧 化学工程 材料科学 催化氧化 氧化物 多孔性 甲苯 无机化学 燃烧 空间速度 化学 有机化学 选择性 工程类 复合材料 冶金
作者
Yijia Cao,Fujun Li,Chi Zhang,Haotian Wang,Zongpeng Zou,Shengwei Tang,Yunfa Chen,Wenxiang Tang
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:62 (4): 1839-1851 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.iecr.2c03828
摘要

Constructing nonprecious metal oxide catalysts with a hierarchical porous structure by a simple method for the deep catalytic oxidation of toxic volatile organic compounds at low temperatures is of great value and significance. In this work, a porous manganese trioxide catalyst (Mn2O3-H) was prepared by a hydroxypropyl methylcellulose-assisted combustion synthesis strategy for catalytic complete oxidation of gaseous toluene. Benefiting from the rich porous nanostructure, Mn2O3-H has much higher specific surface area and active site density, resulting in better low-temperature reducibility and oxygen activation ability than blank Mn2O3 formed by direct calcination. With this sol–gel combustion process, CeO2 nanoparticles could be successfully introduced to form cookie-like Ce–Mn composite oxide with a hierarchical porous nanostructure, which builds the strong interaction of CeO2–Mn2O3 to weaken Mn–O with more active defects. Among Ce-doped catalysts, 5%CeMn-H shows the best catalytic activity in toluene oxidation with 90% conversion temperature at 242 °C under a weight hour space velocity of 60,000 mL·g–1·h–1, which is about 30 and 133 °C lower than that of Mn2O3-H and Mn2O3-B, respectively. This advantage is also shown in other typical hydrocarbons such as propylene and propane. Moreover, the as-prepared Ce-doped catalyst exhibits excellent stability and water resistance ability. This simple robust sol–gel combustion method will provide valuable enlightenment for designing porous catalysts with high performance for related catalytic reactions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
luobote完成签到 ,获得积分10
2秒前
瞬间发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.2应助天真千易采纳,获得10
3秒前
5秒前
CJY完成签到 ,获得积分10
6秒前
xwt3628完成签到,获得积分10
12秒前
寄语明月完成签到,获得积分10
12秒前
luoshiwen完成签到,获得积分10
15秒前
19秒前
科研通AI6.3应助poki采纳,获得10
19秒前
77完成签到 ,获得积分10
21秒前
farah完成签到 ,获得积分10
22秒前
Jasper应助shan采纳,获得10
23秒前
25秒前
PIngguo发布了新的文献求助10
25秒前
争当科研巨匠完成签到,获得积分10
26秒前
苏su完成签到 ,获得积分10
27秒前
31秒前
得鹿梦鱼完成签到 ,获得积分10
32秒前
35秒前
酷波er应助贾方硕采纳,获得10
35秒前
36秒前
步步高完成签到,获得积分10
36秒前
科研通AI6.1应助天真千易采纳,获得10
37秒前
科研通AI6.1应助天真千易采纳,获得10
37秒前
科研通AI6.2应助天真千易采纳,获得10
37秒前
科研通AI6.3应助天真千易采纳,获得10
37秒前
38秒前
38秒前
XZM完成签到,获得积分20
39秒前
稳重幻珊完成签到 ,获得积分10
40秒前
40秒前
40秒前
40秒前
41秒前
41秒前
传奇3应助天真千易采纳,获得10
43秒前
大个应助天真千易采纳,获得10
43秒前
Akim应助天真千易采纳,获得10
43秒前
科研通AI6.3应助天真千易采纳,获得10
43秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6028463
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7690915
关于积分的说明 16186572
捐赠科研通 5175617
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2769611
邀请新用户注册赠送积分活动 1753067
关于科研通互助平台的介绍 1638833