Huang, Fengping;Wang, Shuai;Zhang, Shuang;Fan, Yingge;Li, Chunxue;Wang, Chuang;Liu, Chun
Bulletin of the Korean Chemical Society
/
제35권8호
/
pp.2512-2518
/
2014
The praseodymium-doped $TiO_2$ photocatalyst samples, which could degrade methyl orange under UV irradiation, were prepared by sol-microwave method for improving the photocatalytic activity of $TiO_2$. The resulting materials were analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectra, Fourier transform infrared spectra (FTIR) and Ultraviolet-visible diffuse reflectance spectra (UV-vis DRS). It was found Pr doping retarded the growth of crystalline size and the phase transformation from anatase to rutile, and narrowed the band gap energy. Praseodymium doping brought about remarkable improvement in the photoactivity. The optimal dopant amount of Pr was 2% by molar of cement and the calcination temperature was $500^{\circ}C$ for the best photocatalytic activity. The improvement of photocatalytic activity was ascribed to the occurrence of lattice distortion and the effective containment of the recombination of the electron-hole by $Pr^{3+}$.
Nanostructures, with a diversity of shapes, built on substrates have been developed within many research areas. Lithography is one powerful, but complex, technique to make structures at the nanometer scale, such as platinum nanowires for studying CO catalytic reactions [1], or aluminum nanodisks for studying the plasmon effect [2]. In this work, we approach a facile method to construct nanostructures using noble metals on a titania thin film by using self-assembled structures as a pattern. Here, a large-scale silica monolayer is transferred to the titania thin film substrates using a Langmuir-Blodgett trough, followed by the deposition of a thin transition metal layer. Owing to the hexagonal close-packed structure of the silica monolayer, we would obtain a metal nanostructure that includes separated metallic triangles (islands) after removing the patterning silica beads. This nanostructure can be employed to investigate the role of metal-oxide interfaces in CO catalytic reactions by changing the patterning silica particles with different sizes or by replacing the oxide support. The morphology and chemical composition of the structure can be characterized by scanning electron microscopy, atomic force microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. In addition, we modify these islands to a connected island structure by reducing the silica size of the patterning monolayer, which is utilized to generating hot electron flow based on the localized surface plasmon resonance effect of the metal nanostructures.
ZnO nanoparticles were synthesized through a facile route and were used as ozonation catalysts. With the increase of calcination temperature ($150-300^{\circ}C$), surface hydroxyl groups and catalytic efficiency of asobtained ZnO decreased remarkably, and the ZnO obtained at $150^{\circ}C$ showed the best catalytic activity. Compared with ozonation alone, the degradation efficiency of phenol increased above 50% due to the catalysis of ZnO-150. In the reaction temperatures range from $5^{\circ}C$ to $35^{\circ}C$, ZnO nanocatalyst revealed remarkable catalytic properties, and the catalytic effect of ZnO was better at lower temperature. Through the effect of tertbutanol on degradation of phenol and the catalytic properties of ZnO on degradation of nitrobenzene, it was proposed that the degradation of phenol was ascribed to the direct oxidation by ozone molecules based on solidliquid interface reaction.
Here we report a facile synthesis of ruthenium (Ru) Nanoparticles (NPs) by chemical co-precipitation method. The calcination of ruthenium hydroxide samples at $500^{\circ}C$ under hydrogen atmosphere lead to the formation of $Ru^0$ NPs. The size and aggregation of Ru NPs depends on the pH of the medium, and type of surfactant and its concentration. The X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope image (TEM) analyses of particles indicated the formation of $Ru^0$ NPs, and have 10 to 20 nm sizes. As-synthesized $Ru^0$ NPs are characterized and investigated their catalytic ability in click chemistry (azidealkyne cycloaddition reactions), showing good results in terms of reactivity. Interestingly, small structural differences in triazines influence the catalytic activity of $Ru^0$ nanocatalysts. Click chemistry has recently emerged to become one of the most powerful tools in drug discovery, chemical biology, proteomics, medical sciences and nanotechnology/nanomedicine. In addition, preliminary tests of recycling showed good results with neither loss of activity or significant precipitation.
We study the diffusion of Ag based bimetallic nanoclusters supported on graphite. Using a molecular dynamics simulation, we reveal that the Ag clusters show rapid diffusion because of their hexagonal bottom layer. In order to decrease the rate of diffusion, we added Pt and Ni to distort the structure of the alloy cluster (i.e., the alloying method). We expected Pt to provide a stronger force on Ag atoms, and Ni to shorten the bond length and thereby change the structure of Ag cluster. However, the attempt was unsuccessful, because Pt and Ni atoms formed cores inside the Ag clusters. We therefore designed a collision system where large Ag clusters collide with small Pt or Ni clusters. Upon collision with Pt clusters, the diffusion showed little change, because Pt atoms are substituted at the Ag atomic site and form a perfectly ordered structure. The collision with Ni, however, deforms the bottom layer as well as the overall cluster structure and decreases diffusion. This outcome appoints toward the possibility of further application to the manufacture of durable nanocatalysts.
The steady growth in population has led to an enhanced water demand and immense pressure on water resources. Pharmaceutical residues (PRs) are unused or non-assimilated medicines found in water supplies that originate from the human and animal consumption of antibiotics, antipyretics, analgesics etc. These have been detected recently in sewage effluents, surface water, ground water and even in drinking water. Due to their toxicity and potential hazard to the environment, humans and aquatic life, PRs are now categorized as the emerging contaminants (ECs). India figures in the top five manufacturers of medicines in the world and every third pill consumed in the world is produced in India. Present day conventional wastewater treatment methods are ineffective and don't eliminate them completely. The use of nanotechnology via advanced oxidation processes (AOP) is one of the most effective methods for the removal of these PRs. Present study is aimed at reviewing the presence of various PRs in water supplies and also to describe the process of AOP to overcome their threat. This study is also very important in view of World Health Organization report confirming more than 30 million cases of COVID-19 worldwide. This will lead to an alleviated use of antibiotics, antipyretics etc. and their subsequent occurrence in water bodies. Need of the hour is to devise a proper treatment strategy and a decision thereof by the policymakers to overcome the possible threat to the environment and health of humans and aquatic life.
Due to their excellent catalytic activity with respect to methanol oxidation on platinum at low temperature, platinum nanosized catalysts have been a topic of great interest for use in direct methanol fuel cells (DMFCs). Since pure platinum is readily poisoned by CO, a by-product of methanol electrooxidation, and is extremely expensive, a number of efforts to design and characterize Pt-based alloy nanosized catalysts or Pt nanophase-support composites have been attempted in order to reduce or relieve the CO poisoning effect. In this review paper, we summarize these efforts based upon our recent research results. The Pt-based nanocatalysts were designed by chemical synthesis and thin-film technology, and were characterized by a variety of analyses. According to bifunctional mechanism, it was concluded that good alloy formation with $2^{nd}$ metal (e.g., Ru) as well as the metallic state and optimum portion of Ru element in the anode catalyst contribute to an enhanced catalytic activity for methanol electrooxidation. In addition, we found that the modified electronic properties of platinum in Pt alloy electrodes as well as the surface and bulk structure of Pt alloys with a proper composition could be attributed to a higher catalytic activity for methanol electooxdation. Proton conducting contribution of nanosized electrocatalysts should also be considered to be excellent in methanol electrooxidation (Spillover effect). Finally, we confirmed the ensemble effect, which combined all above effects, in Pt-based nanocatalsyts especially, such as PtRuRhNi and $PtRuWO_{3}$, contribute to an enhanced catalytic activity.
Kim, Sun Mi;Lee, Seon Joo;Kim, Seunghyun;Kwon, Sangku;Yee, Kiju;Song, Hyunjoon;Somorjai, Gabor A.;Park, Jeong Young
한국진공학회:학술대회논문집
/
한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
/
pp.164-164
/
2013
Among multicomponent nanostructures, hybrid nanocatalysts consisting of metal nanoparticle-semiconductor junctions offer an interesting platform to study the role of metal-oxide interfaces and hot electron flows in heterogeneous catalysis. In this study, we report that hot carriers generated upon photon absorption significantly impact the catalytic activity of CO oxidation. We found that Pt-CdSe-Pt nanodumbbells exhibited a higher turnover frequency by a factor of two during irradiation by light with energy higher than the bandgap of CdSe, while the turnover rate on bare Pt nanoparticles didn't depend on light irradiation. We also found that Pt nanoparticles deposited on a GaN substrate under light irradiation exhibit changes in catalytic activity of CO oxidation that depends on the type of doping of the GaN. We suppose that hot electrons are generated upon the absorption of photons by the semiconducting nanorods or substrates, whereafter the hot electrons are injected into the Pt nanoparticles, resulting in the change in catalytic activity. We discuss the possible mechanism for how hot carrier flows generated during light irradiation affect the catalytic activity of CO oxidation.
Thermally stable $TiO_2$/Pt/$SiO_2$ core-shell nanocatalyst has been synthesized by chemical processes. Citrated capped Pt nanoparticles were deposited on amine functionalized silica produced by Stober process. Ultrathin layer of titania was coated on Pt/$SiO_2$ for preventing sintering of the metal nanoparticles at high temperatures. Thermal stability of the metal-oxide hybrid catalyst was demonstrated heating the sample up to $600^{\circ}C$ in air and by investigating the morphology and integrity of the structure by transmission electron spectroscopy. The surface analysis of the constituent elements was performed by X-ray photoemission spectroscopy. The catalytic activity of the hybrid catalysts was investigated by CO oxidation reaction with oxygen as a model reaction.
During a long-term operation of polymer electrolyte membrane fuel cells(PEMFCs), the fuel cell performance may degrade due to severe agglomeration and dissolution of metal nanoparticles in the cathode. To enhance the electrochemical durability of metal catalysts and to prevent the particle agglomeration in PEMFC operation, this paper proposes a hybrid catalyst structure composed of PtCo alloy nanoparticles encapsulated by porous carbon layers. In the hybrid catalyst structure, the dissolution and migration of PtCo nanoparticles can be effectively prevented by protective carbon shells. In addition, $O_2$ can properly penetrate the porous carbon layers and react on the active Pt surface, which ensures high catalytic activity for the oxygen reduction reaction. Although the hybrid catalyst has a much smaller active surface area due to the carbon encapsulation compared to a commercial Pt catalyst without a carbon layer, it has a much higher specific activity and significantly improved durability than the Pt catalyst. Therefore, it is expected that the designed hybrid catalyst concept will provide an interesting strategy for development of high-performance fuel cell catalysts.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.