Metal loading determines the stabilization pathway for Co2+ in titanate nanowires: ion exchange vs. cluster formation

Madarász, Dániel; Pótári, G.; Sápi, András; László, B.; Csudai, Csaba; Oszkó, A.; Kukovecz, Ákos; Erdöhelyi, András; Kiss, János

doi:10.1039/c3cp51502h

Cited by 24 publications

(35 citation statements)

References 68 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The surface deposition of dicobalt octacarbonyl (Co 2 (CO) 8 ) was carried out on H-form titanate nanowires in a fluidized bed reactor designed for controlled experiments at low temperatures [280,281]. Co 2 (CO) 8 was supplied by Fluka Chemie AG and was used without further purification.…”

Section: Formation and Stabilization Of Comentioning

confidence: 99%

Atomic scale characterization and surface chemistry of metal modified titanate nanotubes and nanowires

Kukovecz

Kordás

Kiss

2016

Surface Science Reports

104

View full text Add to dashboard Cite

Titanates are salts of polytitanic acid that can be synthesized as nanostructures in a great variety concerning crystallinity, morphology, size, metal content and surface chemistry.Titanate nanotubes (open-ended hollow cylinders measuring up to 200 nm in length and 15 nm in outer diameter) and nanowires (solid, elongated rectangular blocks with length up to 1500 nm and 30-60 nm diameter) are the most widespread representatives of the titanate nanomaterial family. This review covers the properties and applications of these two materials from the surface science point of view. Dielectric, vibrational, electron and X-ray spectroscopic results are comprehensively discussed first, then surface modification methods including covalent functionalization, ion exchange and metal loading are covered. The versatile surface chemistry of onedimensional titanates renders them excellent candidates for heterogeneous catalytic, photocatalytic, photovoltaic and energy storage applications, therefore, these fields are also reviewed.

show abstract

Section: Formation and Stabilization Of Comentioning

confidence: 99%

Atomic scale characterization and surface chemistry of metal modified titanate nanotubes and nanowires

Kukovecz

Kordás

Kiss

2016

Surface Science Reports

104

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Az adszorbeált Co 2 (CO) 8 A bomlás során a CO ligandum reagált a titanát felületi oxigénjével 13 . A DRIFT és a hõmérséklet programozott deszorpciós (TPR) spektrumok megegyeztek a különbözõ mennyiségû kobalt-karbonil prekurzor molekula alkalmazásakor: 2 és 4 wt% kobalt-karbonil is ugyanazt az eredményt mutatta.…”

Section: Ioncsere éS Klaszterképzõdés a Co Mennyiségének Függvényébenunclassified

Titanát nanoszerkezetek és fémek felületi kölcsönhatásai: ioncsere vagy klaszterképződés?

Madarász¹,

Kukovecz²,

Kiss³

2017

MKF

View full text Add to dashboard Cite

Általános bevezetés az 1D struktúrákrólAz egydimenziós (1D) nanoszerkezetek (nanocsövek, nanoszálak, nanorudak) története a szén nanocsövek felfedezésével kezdõdött1, de napjainkra már számos egyéb anyagból sikerült 1D-s struktúrát elõállítani (ezüst, réz, wolfram-oxid, cérium foszfát, titán-dioxid vagy az ebben a dolgozatban is tárgyalt trititanát) [2][3][4][5][6] . Közös tulajdonságuk, hogy igen nagy hossz/keresztmetszet aránnyal rendelkeznek. Az 1D-s nanostruktúrák szerkezetüknek köszönhetõen tulajdonságaikban eltérnek a tömbfázisú anyagoktól. Nagy a fajlagos felületük és a kvantum korlátozottság ("quantum confinement") miatt különleges elektromos, optikai és kémiai tulajdonságokat mutatnak. Titanát nanocsövek és nanoszálak elõállítása, jellemzéseA titanát nanocsövek és nanoszálak elõállítása alkáli hidrotermális eljárással történik. TiO 2 és 10 M-os NaOH homogén szuszpenzióját reagáltatjuk 24 órán át teflon bélésû autoklávban 150-190 °C-on 7,8 . Az autoklávot rövidebb tengelye körül forgatjuk. Lassú forgatás és alacsonyabb hõmérséklet mellett csöves, míg gyorsabb forgatással magasabb hõmérsékleten szálas morfológiájú szerkezeteket kapunk. A nyersterméket híg savval és desztillált vízzel mossuk a feleslegben lévõ lúg közömbösítése céljából. A mosás paramétereitõl függõen a kész termékben a Na + /H + arány változó lehet.A nanocsövek szerkezetét "szõnyegszerûen" feltekeredett titanát lapok alkotják. A csövek végei nyitottak, átlagos hosszuk 80-100 nm, átlagos átmérõjük 5-8 nm. Egy-egy nanocsõfal átlagosan 3-4 rétegû, a rétegek közötti távolság 0,7 nm. Szerkezetébõl adódóan a nanocsõ igen nagy, ~230 m 2 /g fajlagos felülettel rendelkezik. A feltekeredett trititanát lapot egymáshoz éleiken kapcsolódó TiO 6 oktaéderek alkotják. Az oktaéderekbõl álló negatív töltésû vázat ioncsere pozíciókban lévõ Na + , H + ionok vagy egyéb kationok semlegesítik.A nanoszálak a nanocsövek összekapcsolódásával, majd a szerkezet összeroppanásával alakulnak ki, ezért feltekeredett lapkák helyett itt párhuzamos trititanát rétegek alkotják a szerkezetet. A szintén TiO 6 oktaéderes építõegységekbõl álló rétegek végeiken nyitottak. Átlagos hosszuk 2-5 mm, vastagságuk 80-100 nm. A nanoszálak fajlagos felülete a nanocsövekénél jóval kisebb, kb. 30 m 2 /g. A titanátok viszonylag nagy fajlagos felülete és sajátos felület fizikai és kémiai sajátságai lehetõvé teszik, hogy nemcsak fémionok, hanem fém klaszterek és fém nanorészecskék is kialakuljanak, így bõvítve a titanátok fölhasználási területét fõként a katalízisben, fotokatalízisben. Dolgozatunkban részletesen foglalkozunk a Co, Au és a Rh beépülésével és a titanátokkal való kölcsönhatásukkal. Ioncsere és klaszterképzõdés titanát nanoszerkezeteken Ioncsere és klaszterképzõdés a Co mennyiségének függvényében titanát nanoszálonA kobalt adalékolás folyamatát az esetek nagy többségében az nehezíti, hogy a prekurzor molekulák termikus bomlása során függetlenül attól, hogy klorid, nitrát vagy más kobalt sóból indulunk ki, a termikus bomlás során oxid képzõdik. A kialakult kobalt-oxidot nagyon ne...

show abstract

“…They are in the center of interest due to their extremely large ion-exchange capacity [8,32,[34][35][36][37][38][39]. Their high surface area and cation exchange capacity ensure high metal dispersion (e.g.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Hydrogen evolution in the photocatalytic reaction between methane and water in the presence of CO2 on titanate and titania supported Rh and Au catalysts

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

The photocatalytic transformation of methane-water mixture over Rh and Au catalysts supported on protonated (H-form) titanate nanotube (TNT) was investigated. The role of the catalyst structure was analyzed using titania reference support. Furthermore the effect of carbon-dioxide addition was also investigated. The catalysts were characterized by high resolution transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Photocatalytic tests were performed with a mercury-arc UV source illuminating a continuous flow quartz reactor which was attached to a mass spectrometer. The surface of the catalysts was analyzed by diffuse reflectance infrared spectroscopy during the photoreactions. The changes of the catalysts due to photocatalytic usage were investigated by XPS and temperature programmed reduction methods as well. Most of the methane was generally transformed to hydrogen and ethane, and a small amount of methanol was also formed. The carbon dioxide addition enhanced the rate of the photocatalytic transformation of methane on Rh/TNT with increasing the lifetime of the electron-hole pairs. Bigger gold particles with mainly plasmonic character were more active in the reactions due to the photo induced activation of the adsorbed water. Surface carbon deposits were identified on the catalysts after the photoreactions. More oxidized carbon formed on the Au-containing catalysts than on the ones with Rh. Graphical AbstractKeywords Heterogeneous photocatalysis · Titanate nanotube · Gold nanoparticle · Molecular-like cluster · Surface plasmon resonance

show abstract

Metal loading determines the stabilization pathway for Co2+ in titanate nanowires: ion exchange vs. cluster formation

Cited by 24 publications

References 68 publications

Atomic scale characterization and surface chemistry of metal modified titanate nanotubes and nanowires

Atomic scale characterization and surface chemistry of metal modified titanate nanotubes and nanowires

Titanát nanoszerkezetek és fémek felületi kölcsönhatásai: ioncsere vagy klaszterképződés?

Hydrogen evolution in the photocatalytic reaction between methane and water in the presence of CO2 on titanate and titania supported Rh and Au catalysts

Contact Info

Product

Resources

About