三维α-MnO2@Co3O4异质材料的制备、表征及其催化性能
Preparation, Characterization and Catalytic Activity of 3D Heterogeneous α-MnO2@Co3O4 Material
作者单位E-mail
刘恒发 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006  
谢钰 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006  
刘琪 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006  
程高 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006  
孙明 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006 sunmgz@gdut.edu.cn 
余林 广东工业大学轻工化工学院, 广东省教育厅清洁化学技术重点实验室, 广州市清洁交通能源化学重点实验室, 广州 510006  
摘要: α-MnO2纳米线为基底,原位生长ZIF-67,再经焙烧转化为三维α-MnO2@Co3O4异质材料,并用于甲苯的催化燃烧反应。结果表明:粒径大小约为12 nm的Co3O4纳米颗粒均匀生长在MnO2纳米线外表面,形成异质界面。该复合材料的低温可还原性能更佳,具有更多的表面活性氧物种。相比于α-MnO2纳米线,α-MnO2@Co3O4表现出更佳的甲苯催化燃烧性能:起燃温度(转化率10%)T10为202℃,完全燃烧温度(转化率90%)T90为235℃。
关键词: 二氧化锰  分级结构  可控合成  催化燃烧
基金项目: 国家自然科学基金(No.21306026)和广东省自然科学基金(No.2018A030310563)资助。
Abstract: The α-MnO2 nanowires were used as the substrates for the in-situ growth of ZIF-67, and then converted into 3D α-MnO2@Co3O4 heterogeneous material by calcination, and its catalytic combustion of toluene performance was studied. The results show that Co3O4 nanoparticles with a particle size of about 12 nm grew uniformly on the outer surface of MnO2 nanowires, forming a heterogeneous interface. The composite material has better low-temperature reducibility and possesses more surface-active oxygen species. Compared with α-MnO2 nanowires, α-MnO2@Co3O4 exhibited more excellent toluene catalytic combustion performance with an ignition temperature (10% conversion) T10 of 202℃ and a complete combustion temperature (90% conversion) T90 of 235℃.
Keywords: manganese oxide  heterogeneous structure  controlling synthesis  catalytic combustion
投稿时间:2020-06-08 修订日期:2020-09-21
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刘恒发,谢钰,刘琪,程高,孙明,余林.三维α-MnO2@Co3O4异质材料的制备、表征及其催化性能[J].无机化学学报,2021,37(1):47-54.
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