超薄 3D CoMn 纳米花偶联硅藻土用于 CO 和丙烷的高效催化氧化,Chemical Engineering Journal

由于化合价可变且氧空位丰富，氧化锰是处理 VOC 气体污染物的有前途的催化剂。锰氧化物的表面性质显着影响其催化活性。因此，开发合适的锰氧化物调制策略具有重要意义。在此，超薄 （1-2 nm） 三维 （3D） CoMn 纳米花已原位种植在天然丰富的资源——硅藻土的表面。由于硅藻土的开放扩散通道和 CoMn 纳米颗粒的 3D 配位，为 O2、CO 和丙烷的运输和迁移创造了更多的开放空间和暴露位点。与纯 CoMn 相比，所获得的钴锰/硅藻土 （CoMn/Dia） 复合材料包含更多的表面缺陷位点和氧空位，导致在低至 108 °C 和 250 °C 时分别实现了 90% 的一氧化碳 （CO） 和丙烷 （C3H8） 转化率。密度泛函理论 （DFT） 结果表明，Co 元素的掺杂和 CoMn 纳米花的超薄结构诱导了 CoMn/Dia 复合材料中氧空位的形成并削弱了 Mn-O-Co 键，从而显着加速了 CO 和丙烷氧化反应过程中的氧循环。此外，所制备的 CoMn/Dia 催化剂表现出优异的稳定性，并在 70 小时内实现了一致的催化效率。由于合成方法简单，原材料成本较低，本研究为高效、经济的 Mon 基催化剂的放大生产提供了新的见解。

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