格子状に選択された表面を有する磁性FeO担持金ナノフロー。ナノフローの調製と触媒性能

Magnetic FeO-Supported Gold Nanoflowers with Lattice-Selected Surfaces: Preparation and Catalytic Performance.

• Yoshiro Imura
• Ryota Kan
• Ryota Akiyama
• Haruna Saito
• Clara Morita-Imura
• Takeshi Kawai

抄録

形状制御された貴金属ナノ結晶であるナノフロー(NF)は、その新規な触媒特性と応用性の高さから大きな注目を集めている。本論文では、クリーンな表面を持つ磁性FeO担持AuNF触媒の調製と触媒性能について報告する。磁性FeOを担体として用いることで、磁気的に担持されたAuNFを得ることができた。しかし、非磁性体であるγ-AlOを担体として用いた場合には、AuNFは磁気応答を示さなかった。これらの担持金NFを用いて、空気(1気圧)を酸化剤とする1-フェニルエチルアルコールのアセトフェノンへの酸化反応を触媒した。担持AuNFを用いたアセトフェノンの生成率は、同程度の大きさの球状Auナノ粒子を担持した場合のアセトフェノンの生成率の8倍であった。また、FeO担持AuNFは、AlO担持AuNFよりも高いアセトフェノン生成率を示した。FeO担持AuNFを磁石を用いて回収し、回収した触媒を同一の触媒反応条件で再利用したところ、アセトフェノンの生成率は、AlO担持AuNFに比べて高い値を示した。回収したFeO担持AuNFを用いてもアセトフェノンの生成速度は変わらず、触媒活性の低下は見られなかった。

Nanoflowers (NFs)-shape-controlled noble metal nanocrystals-have garnered significant attention because of their novel catalytic properties and applicability. In this paper, we report the preparation and catalytic performance of a magnetic FeO-supported AuNF catalyst with a clean surface. The magnetically supported AuNFs were obtained by using magnetic FeO as the support. However, when nonmagnetic γ-AlO was utilized as the support, the AuNFs did not exhibit a magnetic response. These supported AuNFs were utilized to catalyze the oxidation of 1-phenylethyl alcohol to acetophenone using air (1 atm) as the oxidant. The rate of formation of acetophenone using supported AuNFs was 8-fold higher than that of acetophenone using supported spherical Au nanoparticles of comparable size. In addition, the FeO-supported AuNFs exhibited a higher rate of formation of acetophenone than the AlO-supported AuNFs. The FeO-supported AuNFs were recovered using a magnet, and the recovered catalyst was reused under identical catalytic reaction conditions. The rate of formation of acetophenone using recovered FeO-supported AuNFs remained unchanged, demonstrating no loss of catalytic activity.

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