Синтез закрепленных наночастиц Au методом осаждения в среде сверхкритического СО2
Доклады на конференциях
На сегодняшний день известно достаточно большое число реакций, катализируемых Au-содержащими системами: гидрирование нитросоединений, восстановительное аминирование альдегидов и нитроаренов, селективное окисление, изомеризация и другие, причем число таких реакций с каждым годом продолжает увеличиваться [1]. В большинстве реакций каталитической активностью обладают системы размеры частиц золота в которых составляет менее 10 нм. Несмотря большое количество работ по применению золото-содержащих катализаторов, следует отметить, что в настоящий момент не существует универсального метода синтеза, позволяющего получать дисперсные золотые наночастиц с контролируемой морфологией, закрепленные на различных оксидных носителях. Традиционные способы приготовления золотосодержащих катализаторов такие как соосаждение, нанесение-осаждением, пропитка, осаждением золей [2] позволяют получать каталитически активные системы с размерами частиц Au менее 10 нм, однако данные методы синтеза не являются универсальными при использовании оксидных носителей различной химической природы.
В настоящее время активно развиваются методы синтеза гетерогенных катализаторов с использованием сверхкритических сред. Один из перспективных методов синтеза нанокомпозитов, обладающих каталитической активностью, основанных на использовании сверхкритического состояния вещества является метод осаждении в среде сверхкритического антирастворителя (Supercritical AntiSolvent - SAS) [3]. Особенностью метода SAS является быстрая диффузия сверхкритического антирастворителя - СО2, которая позволяет получать высокое пересыщение в системе раствор-СО2 и тем самым проводить совместное осаждение различных растворенных компонентов с высокой степенью однородности их смешения и получать равномерно смешанные композиты. В работе [4] мы предложили модификацию метода SAS для синтеза катализаторов, в которой осаждению в среде сверхкритического СО2 подвергаются частички стабильного оксидного золя совместно с предшественниками активной фазы Ni, данная модификация позволила уменьшить размеры частиц активной фазы катализаторов и более чем в три раза увеличить площадь удельной поверхности.
В данной работе мы предлагаем новый метод получения Au-содержащих катализаторов. Данный метод основан на осаждении смеси золей наночастиц золота и золей гидроксидов различных металлов методом осаждении в среде сверхкритического антирастворителя - SAS. Использование данного метода синтеза позволяет стабилизировать мелкие частицы Au c размерами менее 2 нм в матрице гидроксида (см. рис. 1).
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-33-00659.