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Highly Active Oxidation Catalysts through Confining Pd Clusters on CeO₂ Nano‐Islands

Gashnikova, Daria ; Maurer, Florian ; Sauter, Eric ; Bernart, Sarah ; Jelic, Jelena ; Dolcet, Paolo ; Maliakkal, Carina B. ; Wang, Yuemin ; Wöll, Christof ; Studt, Felix ; Kübel, Christian ; Casapu, Maria ; Grunwaldt, Jan‐Dierk (2024)
Highly Active Oxidation Catalysts through Confining Pd Clusters on CeO₂ Nano‐Islands.
In: Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63 (35)
doi: 10.26083/tuprints-00028279
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

CeO₂‐supported noble metal clusters are attractive catalytic materials for several applications. However, their atomic dispersion under oxidizing reaction conditions often leads to catalyst deactivation. In this study, the noble metal cluster formation threshold is rationally adjusted by using a mixed CeO₂‐Al₂O₃ support. The preferential location of Pd on CeO₂ islands leads to a high local surface noble metal concentration and promotes the in situ formation of small Pd clusters at a rather low noble metal loading (0.5 wt %), which are shown to be the active species for CO conversion at low temperatures. As elucidated by complementary in situ/operando techniques, the spatial separation of CeO₂ islands on Al₂O₃ confines the mobility of Pd, preventing the full redispersion or the formation of larger noble metal particles and maintaining a high CO oxidation activity at low temperatures. In a broader perspective, this approach to more efficiently use the noble metal can be transferred to further systems and reactions in heterogeneous catalysis.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Gashnikova, Daria ; Maurer, Florian ; Sauter, Eric ; Bernart, Sarah ; Jelic, Jelena ; Dolcet, Paolo ; Maliakkal, Carina B. ; Wang, Yuemin ; Wöll, Christof ; Studt, Felix ; Kübel, Christian ; Casapu, Maria ; Grunwaldt, Jan‐Dierk
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Highly Active Oxidation Catalysts through Confining Pd Clusters on CeO₂ Nano‐Islands
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 19 November 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 26 August 2024
Ort der Erstveröffentlichung: Weinheim
Verlag: Wiley-VCH
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Angewandte Chemie International Edition
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 63
(Heft-)Nummer: 35
Kollation: 11 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00028279
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/28279
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

CeO₂‐supported noble metal clusters are attractive catalytic materials for several applications. However, their atomic dispersion under oxidizing reaction conditions often leads to catalyst deactivation. In this study, the noble metal cluster formation threshold is rationally adjusted by using a mixed CeO₂‐Al₂O₃ support. The preferential location of Pd on CeO₂ islands leads to a high local surface noble metal concentration and promotes the in situ formation of small Pd clusters at a rather low noble metal loading (0.5 wt %), which are shown to be the active species for CO conversion at low temperatures. As elucidated by complementary in situ/operando techniques, the spatial separation of CeO₂ islands on Al₂O₃ confines the mobility of Pd, preventing the full redispersion or the formation of larger noble metal particles and maintaining a high CO oxidation activity at low temperatures. In a broader perspective, this approach to more efficiently use the noble metal can be transferred to further systems and reactions in heterogeneous catalysis.

Freie Schlagworte: ceria, cluster formation, noble metal confinement, operando, palladium
ID-Nummer: Artikel-ID: e202413055
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-282797
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 660 Technische Chemie
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > In-Situ Elektronenmikroskopie
Hinterlegungsdatum: 19 Nov 2024 12:18
Letzte Änderung: 20 Nov 2024 13:05
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