J 2022

Airborne Preparation of Small Gold Nanoparticles Dispersed on Mesoporous Silica for the Catalytic Oxidation of Glycerol to Dihydroxyacetone

VAN DER VERREN, Margot, Vít VYKOUKAL, Aleš STÝSKALÍK, Ali Shan MALIK, Carmela APRILE et. al.

Základní údaje

Originální název

Airborne Preparation of Small Gold Nanoparticles Dispersed on Mesoporous Silica for the Catalytic Oxidation of Glycerol to Dihydroxyacetone

Autoři

VAN DER VERREN, Margot, Vít VYKOUKAL (203 Česká republika, domácí), Aleš STÝSKALÍK (203 Česká republika, domácí), Ali Shan MALIK, Carmela APRILE a Damien P. DEBECKER (garant)

Vydání

ACS Applied Nano Materials, Washington, D.C. American Chemical Society, 2022, 2574-0970

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10400 1.4 Chemical sciences

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 5.900

Kód RIV

RIV/00216224:14310/22:00128301

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000890631800001

Klíčová slova anglicky

gold nanoparticles; thiol; mesoporous silica; glycerol upgrading; spray drying; MPTMS

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 26. 1. 2023 13:59, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Supported gold nanoparticles play a fundamental role in modern material science and particularly in heterogeneous catalysis. Supported gold nanoparticles are known to be excellent catalysts, not only for the total oxidation of various pollutants (CO, VOCs) but also for the selective oxidation of bio-based platform molecules (such as glycerol) to added-value chemicals (dihydroxyacetone, glyceric acid, and glycolic acid). Controlling their fine dispersion however remains a challenge, especially when using silica supports. We report a simple one-pot aerosol route to mesoporous Au–SiO2 catalysts featuring small gold nanoparticles (∼3 nm). To achieve this, we rely on the strong interactions between the gold and thiol functions of a mercapto-silane: (3-mercaptopropyl)-trimethoxysilane (MPTMS). The addition of this gold stabilizer during synthesis enhances the stability of the gold precursor and is the key to controlling the formation of small gold nanoparticles. The dispersion of gold in the material reaches 21% (compared with 3% without the stabilizer). The selective oxidation of glycerol to dihydroxyacetone was employed as a test reaction, of importance in the context of sustainable chemistry. The highly dispersed catalyst obtained via gold stabilization outcompetes benchmark catalysts, reaching a glycerol conversion of 59% after 8 h (vs 5% without stabilization).

Návaznosti

LM2015041, projekt VaV
Název: CEITEC Nano
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC Nano
LM2015043, projekt VaV
Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
LM2018127, projekt VaV
Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
90110, velká výzkumná infrastruktura
Název: CzechNanoLab