Heterostructured Copper–Ceria and Iron–Ceria Nanorods: Role of Morphology, Redox, and Acid Properties in Catalytic Diesel Soot Combustion

纳米棒 烟灰 氧化还原 催化作用 化学工程 燃烧 形态学(生物学) 柴油机排气 柴油 化学 材料科学 催化燃烧 无机化学 纳米技术 冶金 有机化学 生物 遗传学 工程类
作者
Putla Sudarsanam,Brendan Hillary,Mohamad Hassan Amin,Nils Rockstroh,Ursula Bentrup,Angelika Brückner,Suresh K. Bhargava
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:34 (8): 2663-2673 被引量:70
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.7b03998
摘要

This work reports the synthesis of heterostructured copper-ceria and iron-ceria nanorods and the role of their morphology, redox, and acid properties in catalytic diesel soot combustion. Microscopy images show the presence of nanocrystalline CuO (9.5 ± 0.5 nm) and Fe2O3 (7.3 ± 0.5 nm) particles on the surface of CeO2 nanorods (diameter is 8.5 ± 2 nm and length within 16-89 nm). In addition to diffraction peaks of CuO and Fe2O3 nanocrystallites, X-ray diffraction (XRD) studies reveal doping of Cu2+ and Fe3+ ions into the fluorite lattice of CeO2, hence abundant oxygen vacancies in the Cu/CeO2 and Fe/CeO2 nanorods, as evidenced by Raman spectroscopy studies. XRD and Raman spectroscopy studies further show substantial perturbations in Cu/CeO2 rods, resulting in an improved reducibility of bulk cerium oxide and formation of abundant Lewis acid sites, as investigated by H2-temperature-programmed reduction and pyridine-adsorbed Fourier transform infrared studies, respectively. The Cu/CeO2 rods catalyze the soot oxidation reaction at the lowest temperatures under both tight contact (Cu/CeO2; T50 = 358 °C, temperature at which 50% soot conversion is achieved, followed by Fe/CeO2; T50 = 368 °C and CeO2; T50 = 433 °C) and loose contact conditions (Cu/CeO2; T50 = 419 °C and Fe/CeO2; T50 = 435 °C). A possible mechanism based on the synergetic effect of redox and acid properties of Cu/CeO2 nanorods was proposed: acid sites can activate soot particles to form reactive carbon species, which are oxidized by gaseous oxygen/lattice oxygen activated in the oxygen vacancies (redox sites) of ceria rods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
烂漫的凝芙完成签到,获得积分20
刚刚
念念完成签到,获得积分10
刚刚
老阶梯完成签到,获得积分10
2秒前
洪山老狗发布了新的文献求助10
3秒前
goldfish完成签到,获得积分10
3秒前
CNX完成签到,获得积分10
4秒前
Mike14完成签到,获得积分10
4秒前
呆萌的忆山完成签到,获得积分10
4秒前
大意的红酒完成签到,获得积分10
4秒前
月影完成签到,获得积分10
5秒前
寒冷妙梦完成签到,获得积分10
6秒前
Riggle G完成签到,获得积分10
6秒前
哟哟哟完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
红丽阿妹完成签到,获得积分10
6秒前
大气可燕完成签到,获得积分10
7秒前
爱听歌幻然完成签到 ,获得积分20
7秒前
咔滋脆鸡腿堡完成签到 ,获得积分10
7秒前
Joseph0209完成签到 ,获得积分20
8秒前
青菜完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
炙热的河马完成签到,获得积分10
8秒前
爱静静应助呆萌的忆山采纳,获得10
8秒前
独特乘云完成签到,获得积分10
9秒前
陈兮兮完成签到,获得积分20
9秒前
陆易形完成签到,获得积分10
9秒前
风景的谷建芬完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
ding应助帅气的白秋采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
禹子骞发布了新的文献求助10
11秒前
厄尔尼诺完成签到,获得积分10
12秒前
自觉的曼彤完成签到,获得积分10
12秒前
songdq完成签到,获得积分10
12秒前
FISH完成签到,获得积分10
13秒前
JamesPei应助Wu采纳,获得10
14秒前
zh213发布了新的文献求助50
14秒前
Ava应助508采纳,获得10
16秒前
善学以致用应助MXX采纳,获得10
16秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
the development of the right of privacy in new york 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180102
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830482
关于积分的说明 7977443
捐赠科研通 2492067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329172
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635704
版权声明 602954