Catalytic activity of nanostructured Au: Scale effects versus bimetallic/bifunctional effects in low-temperature CO oxidation on nanoporous Au

Beilstein Journal of Nanotechnology

Volumn 4, Issue 1, 2013, Pages 111-128

  Wang, Lu Cun ^a   Zhong, Yi ^b   Jin, Haijun ^c   Widmann, Daniel ^a   Weissmüller, Jörg ^b,d   Behm, R Jürgen ^a  

^a UNIVERSITY OF ULM   (Germany)

^b INSTITUTE OF MATERIALS RESEARCH   (Germany)

^c INSTITUTE OF METAL RESEARCH   (China)

^d HAMBURG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

Auag alloy; Aucu alloy; CO oxidation; Dynamic studies; Kinetics; Nanoporous Au (NPG) catalyst; Oxygen storage capacity (OSC); Temporal analysis of products (TAP)

Indexed keywords

AU-AG ALLOYS; CO OXIDATION; DYNAMIC STUDIES; NANO-POROUS; OXYGEN STORAGE CAPACITY; TEMPORAL ANALYSIS OF PRODUCT;

CATALYST ACTIVITY; CHEMICAL PROPERTIES; ENZYME KINETICS; NANOSTRUCTURES; PHOTOELECTRONS; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SILVER; SILVER ALLOYS; TEMPERATURE; X RAY DIFFRACTION; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

OXIDATION;

EID: 84876154991     PISSN: None     EISSN: 21904286     Source Type: Journal    
DOI: 10.3762/bjnano.4.13     Document Type: Article

References (84)

1. Polarz, S.; Smarsly, B. J. Nanosci. Nanotechnol. 2002, 2, 581. doi:10.1166/jnn.2002.151
2. Ding, Y.; Chen, M. MRS Bull. 2009, 34, 569. doi:10.1557/mrs2009.156
3. Erlebacher, J.; Aziz, M. J.; Karma, A.; Dimitrov, N.; Sieradzki, K. Nature 2001, 410, 450. doi:10.1038/35068529
4. Zielasek, V.; Jürgens, B.; Schulz, C.; Biener, J.; Biener, M. M.; Hamza, A. V.; Bäumer, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 8241. doi:10.1002/anie.200602484
5. Xu, C.; Su, J.; Xu, X.; Liu, P.; Zhao, H.; Tian, F.; Ding, Y. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 42. doi:10.1021/ja0675503
6. Kameoka, S.; Pang Tsai, A. Catal. Lett. 2008, 121, 337. doi:10.1007/s10562-007-9344-x
7. Déronzier, T.; Morfin, F.; Massin, L.; Lomello, M.; Rousset, J.-L. Chem. Mater. 2011, 23, 5287. doi:10.1021/cm202105k
8. Li, R.; Sieradzki, K. Phys. Rev. Lett. 1992, 68, 1168. doi:10.1103/PhysRevLett.68.1168
9. Cortie, M. B.; Maaroof, A. I.; Smith, G. B. Gold Bull. 2005, 38, 14. doi:10.1007/BF03215223
10. Weissmüller, J.; Newman, R. C.; Jin, H.-J.; Hodge, A. M.; Kysar, J. W. MRS Bull. 2009, 34, 577. doi:10.1557/mrs2009.157
11. Xu, C.; Xu, X.; Su, J.; Ding, Y. J. Catal. 2007, 252, 243. doi:10.1016/j.jcat.2007.09.016
12. Wang, L. C.; Jin, H.-J.; Widmann, D.; Weissmüller, J.; Behm, R. J. J. Catal. 2011, 278, 219. doi:10.1016/j.jcat.2010.12.007
13. Wang, L. C.; Zhong, Y.; Widmann, D.; Weissmüller, J.; Behm, R. J. ChemCatChem 2012, 4, 251. doi:10.1002/cctc.201100297
14. Wittstock, A.; Zielasek, V.; Biener, J.; Friend, C. M.; Bäumer, M. Science 2010, 327, 319. doi:10.1126/science.1183591
15. Asao, N.; Hatakeyama, N.; Menggenbateer, X.; Minato, T.; Ito, E.; Hara, M.; Kim, Y.; Yamamoto, Y.; Chen, M.; Zhang, W.; Inoue, A. Chem. Commun. 2012, 48, 4540. doi:10.1039/c2cc17245c
16. Asao, N.; Ishikawa, Y.; Hatakeyama, N.; Menggenbateer, X.; Yamamoto, Y.; Chen, M.; Zhang, W.; Inoue, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 10093. doi:10.1002/anie.201005138
17. Haruta, M.; Kobayashi, T.; Sano, H.; Yamada, N. Chem. Lett. 1987, 16, 405. doi:10.1246/cl.1987.405
18. Haruta, M. Catal. Surv. Jpn. 1997, 1, 61. doi:10.1023/A:1019068728295
19. Schubert, M. M.; Hackenberg, S.; van Veen, A. C.; Muhler, M.; Plzak, V.; Behm, R. J. J. Catal. 2001, 197, 113. doi:10.1006/jcat.2000.3069
20. Haruta, M. CATTECH 2002, 6, 102. doi:10.1023/A:1020181423055
21. Bond, G. C.; Louis, C.; Thompson, D. T. Catalysis by Gold; Imperial College Press: London, 2006.
22. Aguilar-Guerrero, V.; Gates, B. C. Catal. Lett. 2009, 130, 108. doi:10.1007/s10562-009-9906-1
23. Kotobuki, M.; Leppelt, R.; Hansgen, D. A.; Widmann, D.; Behm, R. J. J. Catal. 2009, 264, 67. doi:10.1016/j.jcat.2009.03.013
24. Widmann, D.; Behm, R. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10241. doi:10.1002/anie.201102062
25. Widmann, D.; Liu, Y.; Schüth, F.; Behm, R. J. J. Catal. 2010, 276, 292. doi:10.1016/j.jcat.2010.09.023
26. Remediakis, I. N.; Lopez, N.; Nørskov, J. K. Angew. Chem. 2005, 117, 1858. doi:10.1002/ange.200461699
27. Janssens, T. V. W.; Clausen, B. S.; Hvolbaek, B.; Falsig, H.; Christensen, C. H.; Bligaard, T.; Nørskov, J. K. Top. Catal. 2007, 44, doi:10.1007/s11244-007-0335-3
28. Chen, M. S.; Goodman, D. W. Science 2004, 306, 252. doi:10.1126/science.1102420
29. Wittstock, A.; Neumann, B.; Schaefer, A.; Dumbuya, K.; Kübel, C.; Biener, M. M.; Zielasek, V.; Steinrück, H. P.; Gottfried, J. M.; Biener, J.; Hamza, A.; Bäumer, M. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 5593. doi:10.1021/jp808185v
30. Wittstock, A.; Wichmann, A.; Biener, J.; Bäumer, M. Faraday Discuss. 2011, 152, 87. doi:10.1039/c1fd00022e
31. Xu, J.; Wang, Y.; Zhang, Z. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 5689. doi:10.1021/jp210488t
32. Haruta, M. ChemPhysChem 2007, 8, 1911. doi:10.1002/cphc.200700325
33. Wittstock, A.; Biener, J.; Bäumer, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 12919. doi:10.1039/c0cp00757a
34. Iizuka, Y.; Kawamoto, A.; Akita, K.; Daté, M.; Tsubota, S.; Okumura, M.; Haruta, M. Catal. Lett. 2004, 97, 203. doi:10.1023/B:CATL.0000038585.12878.9a
35. Wang, A.-Q.; Liu, J.-H.; Lin, S. D.; Lin, T.-S.; Mou, C.-Y. J. Catal. 2005, 233, 186. doi:10.1016/j.jcat.2005.04.028
36. Yen, C.-W.; Lin, M.-L.; Wang, A.; Chen, S.-A.; Chen, J.-M.; Mou, C.-Y. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 17831. doi:10.1021/jp9037683
37. Moskaleva, L. V.; Röhe, S.; Wittstock, A.; Zielasek, V.; Klüner, T.; Neyman, K. M.; Bäumer, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 4529. doi:10.1039/c0cp02372h
38. Liu, X.; Wang, A.; Li, L.; Zhang, T.; Mou, C.-Y.; Lee, J. F. J. Catal. 2011, 278, 288. doi:10.1016/j.jcat.2010.12.016
39. Parida, S.; Kramer, D.; Volkert, C. A.; Rösner, H.; Erlebacher, J.; Weissmüller, J. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 035504. doi:10.1103/PhysRevLett.97.035504
40. Jin, H. J.; Parida, S.; Kramer, D.; Weissmüller, J. Surf. Sci. 2008, 602, 3588. doi:10.1016/j.susc.2008.09.038
41. Trasatti, S.; Petrii, O. A. Pure Appl. Chem. 1991, 63, 711. doi:10.1351/pac199163050711
42. Jin, H. J.; Kurmanaeva, L.; Schmauch, J.; Rösner, H.; Ivanisenko, Y.; Weissmüller, J. Acta Mater. 2009, 57, 2665. doi:10.1016/j.actamat.2009.02.017
43. Kahlich, M. J.; Gasteiger, H. A.; Behm, R. J. J. Catal. 1997, 171, 93. doi:10.1006/jcat.1997.1781
44. Leppelt, R.; Hansgen, D.; Widmann, D.; Häring, T.; Bräth, G.; Behm, R. J. Rev. Sci. Instrum. 2007, 78, 104103. doi:10.1063/1.2791948
45. Gleaves, J. T.; Yablonskii, G. S.; Phanawadee, P.; Schuurman, Y. Appl. Catal., A 1997, 160, 55. doi:10.1016/S0926-860X(97)00124-5
46. Tost, A.; Widmann, D.; Behm, R. J. J. Catal. 2009, 266, 299. doi:10.1016/j.jcat.2009.06.020
47. Wertheim, G. K.; DiCenzo, S. B.; Youngquist, S. E. Phys. Rev. Lett. 1983, 51, 2310. doi:10.1103/PhysRevLett.51.2310
48. Pireaux, J.-J.; Liehr, M.; Thiry, P. A.; Delrue, J. P.; Caudano, R. Surf. Sci. 1984, 141, 221. doi:10.1016/0039-6028(84)90207-3
49. Hoflund, G. B.; Hazos, Z. F.; Salaita, G. N. Phys. Rev. B 2000, 62, 11126. doi:10.1103/PhysRevB.62.11126
50. Liu, Y.; Bliznakov, S.; Dimitrov, N. J. Electrochem. Soc. 2010, 157, K168-K176. doi:10.1149/1.3454753
51. Fu, Q.; Saltsburg, H.; Flytzani-Stephanopoulos, M. Science 2003, 301, 935. doi:10.1126/science.1085721
52. Deng, W.; Carpenter, C.; Yi, N.; Flytzani-Stephanopoulos, M. Top. Catal. 2007, 44, 199. doi:10.1007/s11244-007-0293-9
53. Haruta, M.; Tsubota, S.; Kobayashi, T.; Kageyama, H.; Genet, M. J.; Delmon, B. J. Catal. 1993, 144, 175. doi:10.1006/jcat.1993.1322
54. Boyen, H.-G.; Ethirajan, A.; Kästle, G.; Weigl, F.; Ziemann, P.; Schmid, G.; Garnier, M. G.; Büttner, M.; Oelhafen, P. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 016804. doi:10.1103/PhysRevLett.94.016804
55. Sandoval, A.; Aguilar, A.; Louis, C.; Traverse, A.; Zanella, R. J. Catal. 2011, 281, 40. doi:10.1016/j.jcat.2011.04.003
56. Deng, L.; Hu, W.; Deng, H.; Xiao, S.; Tang, J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 11355. doi:10.1021/jp200642d
57. Shibata, T.; Bunker, B. A.; Zhang, Z.; Meisel, D.; Vardemann, C. F., II; Gezelter, J. D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11989. doi:10.1021/ja026764r
58. Li, Z. Y.; Wilcoxon, J. P.; Yin, F.; Chen, Y.; Palmer, R. E.; Johnston, R. L. Faraday Discuss. 2008, 138, 363. doi:10.1039/b708958a
59. Alejo, L.; Lago, R.; Peña, M. A.; Fierro, J. L. G. Appl. Catal., A 1997, 162, 281. doi:10.1016/S0926-860X(97)00112-9
60. Agrell, J.; Birgersson, H.; Boutonnet, M.; Melián-Cabrera, I.; Navarro, R. M.; Fierro, J. L. G. J. Catal. 2003, 219, 389. doi:10.1016/S0021-9517(03)00221-5
61. Matter, P. H.; Braden, D. J.; Ozkan, U. S. J. Catal. 2004, 223, 340. doi:10.1016/j.jcat.2004.01.031
62. Dai, W.-L.; Sun, Q.; Deng, J.-F.; Wu, D.; Sun, Y.-H. Appl. Surf. Sci. 2001, 177, 172. doi:10.1016/S0169-4332(01)00229-X
63. Ferrando, R.; Jellinek, J.; Johnston, R. L. Chem. Rev. 2008, 108, 845. doi:10.1021/cr040090g
64. Schumacher, B.; Denkwitz, Y.; Plzak, V.; Kinne, M.; Behm, R. J. J. Catal. 2004, 224, 449. doi:10.1016/j.jcat.2004.02.036
65. Denkwitz, Y.; Schumacher, B.; Kučerová, G.; Behm, R. J. J. Catal. 2009, 267, 78. doi:10.1016/j.jcat.2009.07.018
66. Sault, A. G.; Madix, R. J.; Campbell, C. T. Surf. Sci. 1986, 169, 347. doi:10.1016/0039-6028(86)90616-3
67. Saliba, N.; Parker, D. H.; Koel, B. E. Surf. Sci. 1998, 410, 270. doi:10.1016/S0039-6028(98)00309-4
68. Deng, X.; Min, B. K.; Guloy, A.; Friend, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9267. doi:10.1021/ja050144j
69. Min, B. K.; Alemozafar, A. R.; Pinnaduwage, D.; Deng, X.; Friend, C. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 19833. doi:10.1021/jp0616213
70. Grant, R. B.; Lambert, R. M. Surf. Sci. 1984, 146, 256. doi:10.1016/0039-6028(84)90241-3
71. Campbell, C. T. Surf. Sci. 1985, 157, 43. doi:10.1016/0039-6028(85)90634-X
72. Rehren, C.; Isaac, G.; Schlögl, R.; Ertl, G. Catal. Lett. 1991, 11, 253. doi:10.1007/BF00764316
73. Lee, S. Y.; Mettlach, N.; Nguyen, N.; Sun, Y. M.; White, J. M. Appl. Surf. Sci. 2003, 206, 102. doi:10.1016/S0169-4332(02)01239-4
74. Soares, J. M. C.; Bowker, M. Appl. Catal., A 2005, 291, 136. doi:10.1016/j.apcata.2005.02.049
75. Gottfried, J. M.; Schmidt, K. J.; Schroeder, S. L. M.; Christmann, K. Surf. Sci. 2003, 525, 184. doi:10.1016/S0039-6028(02)02560-8
76. Baker, T. A.; Xu, B.; Xiaoying, L.; Kaxiras, E.; Friend, C. M. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16561. doi:10.1021/jp9052192
77. Schaefer, A.; Ragazzon, D.; Wittstock, A.; Walle, L. E.; Borg, A.; Bäumer, M.; Sandell, A. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 4564. doi:10.1021/jp207638t
78. Green, I. X.; Tang, W.; Neurock, M.; Yates, J. T. Science 2011, 333, 736. doi:10.1126/science.1207272
79. Groß, A. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 084205. doi:10.1088/0953-8984/21/8/084205
80. Behm, R. J. Z. Phys. Chem. 2009, 223, 9. doi:10.1524/zpch.2009.6022
81. Moskaleva, L. V.; Zielasek, V.; Klüner, T.; Neyman, K. M.; Bäumer, M. Chem. Phys. Lett. 2012, 525-526, 87. doi:10.1016/j.cplett.2011.12.050
82. Liu, X.; Wang, A.; Zhang, T.; Su, D. S.; Mou, C.-Y. Catal. Today 2011, 160, 103. doi:10.1016/j.cattod.2010.05.019
83. Haruta, M.; Daté, M. Appl. Catal., A 2001, 222, 427. doi:10.1016/S0926-860X(01)00847-X
84. Fujitani, T.; Nakamura, I. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10144. doi:10.1002/anie.201104694