Highly Ordered Mesoporous Cobalt-Containing Oxides: Structure, Catalytic Properties, and Active Sites in Oxidation of Carbon Monoxide

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 35, 2015, Pages 11407-11418

  Gu, Dong ^a   Jia, Chun Jiang ^a,b   Weidenthaler, Claudia ^a   Bongard, Hans Josef ^a   Spliethoff, Bernd ^a   Schmidt, Wolfgang ^a   Schüth, Ferdi ^a  

^a MAX PLANCK INSTITUT FÜR KOHLENFORSCHUNG   (Germany)

^b SHANDONG UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON; CARBON MONOXIDE; CATALYSTS; CATALYTIC OXIDATION; COBALT; COBALT COMPOUNDS; MESOPOROUS MATERIALS; METAL IONS; METALS; OXIDATION; TEMPERATURE;

CATALYTIC BEHAVIOR; CATALYTIC PROPERTIES; COBALT-BASED CATALYSTS; INVERSE SPINEL STRUCTURES; OCTAHEDRALLY COORDINATED; ORDERED MESOPOROUS; ROCK SALT STRUCTURES; SPINEL STRUCTURE;

CATALYST ACTIVITY;

CARBON MONOXIDE; COBALT; COBALT COMPLEX; COBALT DERIVATIVE; COBALT FERRIC OXIDE; COBALT MONOXIDE; COBALT OXIDE; DEUTERIUM; FERRIC OXIDE; IRON DERIVATIVE; METAL ION; OXYGEN; SODIUM CHLORIDE; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; BINDING SITE; CATALYSIS; CATALYST; CHEMICAL STRUCTURE; CONTROLLED STUDY; CRYSTAL STRUCTURE; LOW TEMPERATURE; OXIDATION; REDUCTION; SUBSTITUTION REACTION;

EID: 84941242172     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b06336     Document Type: Article

References (52)

1. Kresge, C. T.; Leonowicz, M. E.; Roth, W. J.; Vartuli, J. C.; Beck, J. S. Nature 1992, 359, 710 10.1038/359710a0
2. Zhao, D. Y.; Feng, J. L.; Huo, Q. S.; Melosh, N.; Fredrickson, G. H.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. Science 1998, 279, 548 10.1126/science.279.5350.548
3. Yang, P. D.; Zhao, D. Y.; Margolese, D. I.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. Nature 1998, 396, 152 10.1038/24132
4. Ryoo, R.; Joo, S. H.; Jun, S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7743 10.1021/jp991673a
5. Soler-illia, G. J. D.; Sanchez, C.; Lebeau, B.; Patarin, J. Chem. Rev. 2002, 102, 4093 10.1021/cr0200062
6. Meng, Y.; Gu, D.; Zhang, F. Q.; Shi, Y. F.; Yang, H. F.; Li, Z.; Yu, C. Z.; Tu, B.; Zhao, D. Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 7053 10.1002/anie.200501561
7. Wan, Y.; Zhao, D. Y. Chem. Rev. 2007, 107, 2821 10.1021/cr068020s
8. Ren, Y.; Ma, Z.; Bruce, P. G. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 4909 10.1039/c2cs35086f
9. Gu, D.; Schüth, F. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 313 10.1039/C3CS60155B
10. Gu, D.; Li, W.; Wang, F.; Bongard, H.; Spliethoff, B.; Schmidt, W.; Weidenthaler, C.; Xia, Y. Y.; Zhao, D. Y.; Schüth, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 7060 10.1002/anie.201501475
11. Ren, Y.; Ma, Z.; Qian, L. P.; Dai, S.; He, H. Y.; Bruce, P. G. Catal. Lett. 2009, 131, 146 10.1007/s10562-009-9931-0
12. An, K.; Alayoglu, S.; Musselwhite, N.; Plamthottam, S.; Melaet, G.; Lindeman, A. E.; Somorjai, G. A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16689 10.1021/ja4088743
13. Song, H.; Rioux, R. M.; Hoefelmeyer, J. D.; Komor, R.; Niesz, K.; Grass, M.; Yang, P. D.; Somorjai, G. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3027 10.1021/ja057383r
14. Joo, S. H.; Park, J. Y.; Tsung, C.-K.; Yamada, Y.; Yang, P. D.; Somorjai, G. A. Nat. Mater. 2009, 8, 126 10.1038/nmat2329
15. Park, E. D.; Lee, D.; Lee, H. C. Catal. Today 2009, 139, 280 10.1016/j.cattod.2008.06.027
16. Landon, P.; Ferguson, J.; Solsona, B. E.; Garcia, T.; Carley, A. F.; Herzing, A. A.; Kiely, C. J.; Golunski, S. E.; Hutchings, G. J. Chem. Commun. 2005, 3385 10.1039/b505295p
17. Shelef, M.; McCabe, R. W. Catal. Today 2000, 62, 35 10.1016/S0920-5861(00)00407-7
18. Adams, K. M.; Graham, G. W. Appl. Catal., B 2008, 80, 343 10.1016/j.apcatb.2007.11.026
19. Haruta, M.; Tsubota, S.; Kobayashi, T.; Kageyama, H.; Genet, M. J.; Delmon, B. J. Catal. 1993, 144, 175 10.1006/jcat.1993.1322
20. Yamaura, H.; Moriya, K.; Miura, N.; Yamazoe, N. Sens. Actuators, B 2000, 65, 39 10.1016/S0925-4005(99)00456-6
21. Xie, X. W.; Li, Y.; Liu, Z. Q.; Haruta, M.; Shen, W. J. Nature 2009, 458, 746 10.1038/nature07877
22. Antonelli, D. M.; Ying, J. Y. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2014 10.1002/anie.199520141
23. Jia, C.-J.; Schwickardi, M.; Weidenthaler, C.; Schmidt, W.; Korhonen, S.; Weckhuysen, B. M.; Schüth, F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11279 10.1021/ja2028926
24. Greenwald, S. Acta Crystallogr. 1953, 6, 396 10.1107/S0365110X53001101
25. Petitto, S. C.; Marsh, E. M.; Carson, G. A.; Langell, M. A. J. Mol. Catal. A: Chem. 2008, 281, 49 10.1016/j.molcata.2007.08.023
26. Jauch, W.; Reehuis, M.; Bleif, H. J.; Kubanek, F.; Pattison, R. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2001, 64, 0521002/1 10.1103/PhysRevB.64.052102
27. Lu, A.-H.; Schüth, F. Adv. Mater. 2006, 18, 1793 10.1002/adma.200600148
28. Gu, D.; Jia, C.-J.; Bongard, H.; Spliethoff, B.; Weidenthaler, C.; Schmidt, W.; Schüth, F. Appl. Catal., B 2014, 152-153, 11 10.1016/j.apcatb.2014.01.011
29. Ghosh, M.; Sampathkumaran, E. V.; Rao, C. N. R. Chem. Mater. 2005, 17, 2348 10.1021/cm0478475
30. An, K.; Lee, N.; Park, J.; Kim, S. C.; Hwang, Y.; Park, J.-G.; Kim, J.-Y.; Park, J.-H.; Han, M. J.; Yu, J.; Hyeon, T. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9753 10.1021/ja0608702
31. Salabas, E. L.; Rumplecker, A.; Kleitz, F.; Radu, F.; Schüth, F. Nano Lett. 2006, 6, 2977 10.1021/nl060528n
32. Tüysüz, H.; Comotti, M.; Schüth, F. Chem. Commun. 2008, 4022 10.1039/b808815b
33. Tüysüz, H.; Liu, Y.; Weidenthaler, C.; Schüth, F. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14108 10.1021/ja806202v
34. Zhao, D. Y.; Huo, Q. S.; Feng, J. L.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6024 10.1021/ja974025i
35. Tian, B. Z.; Liu, X. Y.; Yang, H. F.; Xie, S. H.; Yu, C. Z.; Tu, B.; Zhao, D. Y. Adv. Mater. 2003, 15, 1370 10.1002/adma.200305211
36. Galarneau, A.; Cambon, N.; Di Renzo, F.; Ryoo, R.; Choi, M.; Fajula, F. New J. Chem. 2003, 27, 73 10.1039/b207378c
37. Fulvio, P. F.; Pikus, S.; Jaroniec, M. J. Mater. Chem. 2005, 15, 5049 10.1039/b511346f
38. Arnoldy, P.; Moulijn, J. A. J. Catal. 1985, 93, 38 10.1016/0021-9517(85)90149-6
39. Sexton, B. A.; Hughes, A. E.; Turney, T. W. J. Catal. 1986, 97, 390 10.1016/0021-9517(86)90011-4
40. Ren, Y.; Bruce, P. G.; Ma, Z. J. Mater. Chem. 2011, 21, 9312 10.1039/c1jm10336a
41. Jansson, J.; Palmqvist, A. E. C.; Fridell, E.; Skoglundh, M.; Osterlund, L.; Thormahlen, P.; Langer, V. J. Catal. 2002, 211, 387 10.1006/jcat.2002.3738
42. Xu, X. L.; Li, J. Q. Surf. Sci. 2011, 605, 1962 10.1016/j.susc.2011.07.013
43. Wang, H. F.; Kavanagh, R.; Guo, Y. L.; Guo, Y.; Lu, G. Z.; Hu, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 6657 10.1002/anie.201108981
44. Tang, C.-W.; Wang, C.-B.; Chien, S.-H. Thermochim. Acta 2008, 473, 68 10.1016/j.tca.2008.04.015
45. Haruta, M. CATTECH 2002, 6, 102 10.1023/A:1020181423055
46. Guzman, J.; Carrettin, S.; Corma, A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3286 10.1021/ja043752s
47. Guzman, J.; Carrettin, S.; Fierro-Gonzalez, J. C.; Hao, Y. L.; Gates, B. C.; Corma, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4778 10.1002/anie.200500659
48. van Bokhoven, J. A.; Louis, C.; Miller, J. T.; Tromp, M.; Safonova, O. V.; Glatzel, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4651 10.1002/anie.200601184
49. Giamello, E.; Sojka, Z.; Che, M.; Zecchina, A. J. Phys. Chem. 1986, 90, 6084 10.1021/j100281a008
50. Omata, K.; Takada, T.; Kasahara, S.; Yamada, M. Appl. Catal., A 1996, 146, 255 10.1016/S0926-860X(96)00151-2
51. Jacobs, J. P.; Maltha, A.; Reintjes, J. G. H.; Drimal, J.; Ponec, V.; Brongersma, H. H. J. Catal. 1994, 147, 294 10.1006/jcat.1994.1140
52. Yu, Y.; Takei, T.; Ohashi, H.; He, H.; Zhang, X.; Haruta, M. J. Catal. 2009, 267, 121 10.1016/j.jcat.2009.08.003