Model bimetallic Pd-Co/HOPG catalysts: Preparation and XPS/STM study

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Regularities of formation of bimetallic Pd–Co nanoparticles supported on the highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) have been studied by a combination of STM and XPS techniques. Cobalt deposition on monometallic Pd/HOPG sample was determined to lead to formation of the bimetallic Pdcore–Coshell nanoparticles which then transformed into alloyed Pd–Co nanoparticles with homogeneous metal distribution resulting from sample heating at 400—500°C in ultrahigh vacuum. Heating of the Pd–Co/HOPG catalysts at temperatures higher than 500°C in ultrahigh vacuum was revealed to result in sintering of the nanoparticles. Under carbon monoxide environment in a range of temperatures 25—250°C, adsorption-induced segregation of palladium atoms on the surface of the bimetallic nanoparticles was shown to take place, with latter having volcano-shape temperature dependence with a maximum at 200°C. It was established that bimetallic Pd–Co nanoparticles in the model catalysts were stable against sintering up to 250°C in CO atmosphere.

Sobre autores

M. Panafidin

Synchrotron Radiation Facility SKIF, Boreskov Institute of Catalysis

Email: mpanafidin@catalysis.ru
Nikolsky Prosp., 1, Kol’tsovo, 630559 Russia

A. Bukhtiyarov

Synchrotron Radiation Facility SKIF, Boreskov Institute of Catalysis

Email: mpanafidin@catalysis.ru
Nikolsky Prosp., 1, Kol’tsovo, 630559 Russia

A. Martyanov

Synchrotron Radiation Facility SKIF, Boreskov Institute of Catalysis

Email: mpanafidin@catalysis.ru
Nikolsky Prosp., 1, Kol’tsovo, 630559 Russia

A. Fedorov

Synchrotron Radiation Facility SKIF, Boreskov Institute of Catalysis

Email: mpanafidin@catalysis.ru
Nikolsky Prosp., 1, Kol’tsovo, 630559 Russia

I. Prosvirin

Boreskov Institute of Catalysis

Email: mpanafidin@catalysis.ru
Lavrentiev Ave., 5, Novosibirsk, 630090 Russia

V. Bukhtiyarov

Boreskov Institute of Catalysis

Autor responsável pela correspondência
Email: mpanafidin@catalysis.ru
Lavrentiev Ave., 5, Novosibirsk, 630090 Russia

Bibliografia

  1. Wang A., Liu X.Y., Mou C.Y., Zhang T. // J. Catal. 2013. V. 308. P. 258.
  2. Бухтияров В.И., Слинько М.Г. // Успехи химии. 2001. Т. 70. С. 167.
  3. Tao F., Zhang S., Nguyen L., Zhang X. // Chem. Soc. Rev. 2012. V. 41. P. 7980.
  4. Tao F., Grass M.E., Zhang Y., Butcher D.R., Renzas J.R., Liu Z., Chung J.Y., Mun B.S., Salmeron M., Somorjai G.A. // Science. 2008. V. 322. P. 932.
  5. Эллерт О.Г., Цодиков М.В., Николаев С.А., Новоторцев В.М. // Успехи химии. 2014. Т. 83. № 8. С. 718.
  6. Gao F., Goodman D.W. // Chem. Soc. Rev. 2012. V. 41. P. 8009.
  7. Sheng G., Chen J., Ye H., Hu Z., Fu X.Z., Sun R., Huang W., Wong C.P. // J. Colloid Interf. Sci. 2018. V. 522. P. 264.
  8. Zhong M., Li L., Zhao K., He F., Su B., Wang D. // J. Mater. Sci. 2021. V. 56. P. 14222.
  9. Kiyani R., Rowshanzamir S., Parnian M.J. // Energy. 2016. V. 113. P. 1162.
  10. Li T., Wang R., Yang M., Zhao S., Li Z., Miao J., Gao Z. Da, Gao Y., Song Y.Y. // Sustain. Energy Fuels. 2019. V. 4. P. 380.
  11. Wu C.H., Liu C., Su D., Xin H.L., Fang H.T., Eren B., Zhang S., Murray C.B., Salmeron M.B. // Nat. Catal. 2018. V. 2. P. 78.
  12. Aragão I.B., Estrada F.R., Barrett D.H., Rodella C.B. // Mol. Catal. 2022. V. 526. P. 112377.
  13. Choi S., Oh M. // Angew. Chem. 2019. V. 131. P. 876.
  14. Revathy T.A., Sivaranjani T., Boopathi A.A., Sampath S., Narayanan V., Stephen A. // Res. Chem. Intermed. 2019. V. 45. P. 815.
  15. Sobhani S., Zarei H., Sansano J.M. // Sci. Rep. 2021. V. 11. P. 17025.
  16. Dabiri M., Vajargahy M.P. // Appl. Organomet. Chem. 2017. V. 31.
  17. Li X., Zhu X., Ren Z., Si X., Lu R., Lu F. // ChemNanoMat. 2022. V. 8.
  18. L’Argentièr P.C., Fígoli N.S. // Ind. Eng. Chem. Res. 1997. V. 36. P. 2543.
  19. Yoshii T., Nakatsuka K., Kuwahara Y., Mori K., Hiromi Yamashita H.Y. // RSC Adv. 2017. V. 7. P. 22294.
  20. Jain R., Gopinath C.S. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2018. V. 10. P. 41268.
  21. Yurpalova D.V., Afonasenko T.N., Prosvirin I.P., Bukhtiyarov A.V., Kovtunova L.M., Vinokurov Z.S., Trenikhin M.V., Gerasimov E.Y., Khramov E.V., Shlyapin D.A. // J. Catal. 2024. V. 432. P. 115417.
  22. Yurpalova D.V., Afonasenko T.N., Prosvirin I.P., Bukhtiyarov A.V., Panafidin M.A., Vinokurov Z.S., Trenik- hin M.V., Gerasimov E.Y., Gulyaeva T.I., Kovtunova L.M., Shlyapin D.A. // Catalysts. 2023. V. 13. P. 739.
  23. Ma R., Yang T., Sun J., He Y., Feng J., Miller J.T., Li D. // Chem. Eng. Sci. 2019. V. 210. P. 115216.
  24. Chen M., Kumar D., Yi C.W., Goodman D.W. // Science. 2005. V. 310. P. 291.
  25. Li Q., Wang Y., Skoptsov G., Hu J. // Ind. Eng. Chem. Res. 2019. V. 58. P. 20620.
  26. McCue A.J., Anderson J.A. // Front. Chem. Sci. Eng. 2015. V. 9. P. 142.
  27. Chen Z.X., Neyman K.M., Rösch N. // Surf. Sci. 2004. V. 548. P. 291.
  28. Løvvik O.M. // Surf. Sci. 2005. V. 583. P. 100.
  29. Christoffersen E., Stoltze P., Nørskov J.K. // Surf. Sci. 2002. V. 505. P. 200.
  30. Zafeiratos S., Piccinin S., Teschner D. // Catal. Sci. Technol. 2012. V. 2. P. 1787.
  31. Rupprechter G. // Adv. Catal. 2007. V. 51. P. 133.
  32. Van Spronsen M.A., Daunmu K., O’Connor C.R., Egle T., Kersell H., Oliver-Meseguer J., Salmeron M.B., Madix R.J., Sautet P., Friend C.M. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. P. 8312.
  33. Zemlyanov D., Aszalos-Kiss B., Kleimenov E., Teschner D., Zafeiratos S., Hävecker M., Knop-Gericke A., Schlögl R., Gabasch H., Unterberger W., Hayek K., Klötzer B. // Surf. Sci. 2006. V. 600. P. 983.
  34. Panafidin M.A., Bukhtiyarov A.V., Prosvirin I.P., Zubavichus Y.V., Bukhtiyarov V.I. // Surf. Interfaces. 2023. V. 41. P. 103255.
  35. Bluhm H., Hävecker M., Knop-Gericke A., Kiskinova M., Schlögl R., Salmeron M. // MRS Bull. 2007. V. 32. P. 1022.
  36. Bukhtiyarov A.V., Prosvirin I.P., Saraev A.A., Klyushin A.Y., Knop-Gericke A., Bukhtiyarov V.I. // Faraday Discuss. 2018. V. 208. P. 255.
  37. McCue A.J., Gibson A., Anderson J.A. // Chem. Eng. J. 2016. V. 285. P. 384.
  38. McCue A.J., Anderson J.A. // J. Catal. 2015. V. 329. P. 538.
  39. Mashkovsky I.S., Bukhtiyarov A.V., Markov P.V., Bragina G.O., Baeva G.N., Smirnova N.S., Panafidin M.A., Chetyrin I.A., Gerasimov E.Y., Zubavichus Y.V., Stakheev A.Y. // Appl. Surf. Sci. 2025. V. 681. P. 161516.
  40. Bukhtiyarov A.V., Panafidin M.A., Prosvirin I.P., Mashkovsky I.S., Markov P.V., Rassolov A.V., Smirnova N.S., Baeva G.N., Rameshan C., Rameshan R., Zubavichus Y.V., Bukhtiyarov V.I., Stakheev A.Y. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 604. P. 154497.
  41. Smirnova N.S., Markov P.V., Baeva G.N., Rassolov A.V., Mashkovsky I.S., Bukhtiyarov A.V., Prosvirin I.P., Panafidin M.A., Zubavichus Y.V., Bukhtiyarov V.I., Stakheev A.Y. // Mendeleev Commun. 2019. V. 29. P. 547.
  42. Ouyang M., Papanikolaou K.G., Boubnov A., Hoffman A.S., Giannakakis G., Bare S.R., Stamatakis M., Flytzani-Stephanopoulos M., Sykes E.C.H. // Nat. Commun. 2021. V. 12. P. 1549.
  43. Jeffery A.A., Lee S.Y., Min J., Kim Y., Lee S., Lee J.H., Jung N., Yoo S.J. // Korean J. Chem. Eng. 2020. V. 37. P. 1360.
  44. Fedorov A.Y., Bukhtiyarov A.V., Panafidin M.A., Prosvirin I.P., Chetyrin I.A., Smirnova N.S., Markov P.V., Zubavichus Y.V., Stakheev A.Y., Bukhtiyarov V.I. // Nano-Structures & Nano-Objects. 2022. V. 29. P. 100830.
  45. Shetty S., Gayen M., Agarwal S., Chatterjee D., Singh A., Ravishankar N. // J. Phys. Chem. Lett. 2022. V. 13. P. 770.
  46. Марков П.В., Бухтияров А.В., Машковский И.С., Смирнова Н.С., Просвирин И.П., Винокуров З.С., Панафидин М.А., Баева Г.Н., Зубавичус Я.В., Бухтияров В.И., Стахеев А.Ю. // Кинетика и катализ. 2019. Т. 60. № 6. С. 816.
  47. Bukhtiyarov A.V., Panafidin M.A., Prosvirin I.P., Smirnova N.S., Markov P.V, Baeva G.N., Mashkovsky I.S., Bragina G.O., Vinokurov Z.S., Zubavichus Y.V., Bukhtiyarov V.I., Stakheev A.Y. // Crystals. 2023. V. 13. P. 1356.
  48. Bukhtiyarov A.V., Panafidin M.A., Chetyrin I.A., Prosvirin I.P., Mashkovsky I.S., Smirnova N.S., Markov P.V., Zubavichus Y.V., Stakheev A.Y., Bukhtiyarov V.I. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 525. P. 146493.
  49. Panafidin M.A., Bukhtiyarov A.V., Prosvirin I.P., Chetyrin I.A., Klyushin A. Yu, Knop-Gericke A., Smirnova N.S., Markov P.V., Mashkovsky I.S., Zubavichus Y.V., Stakheev A.Y., Bukhtiyarov V.I. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 571. P. 151350.
  50. Bukhtiyarov A.V., Panafidin M.A., Prosvirin I.P., Smirnova N.S., Markov P.V., Baeva G.N., Mashkovsky I.S., Bragina G.O., Rameshan C., Gerasimov E.Y., Zubavichus Y.V., Bukhtiyarov V.I., Stakheev A.Y. // Appl. Surf. Sci. 2023. V. 608. P. 155086.
  51. Бухтияров А.В., Панафидин М.А., Просвирин И.П., Зубавичус Я.В., Стахеев А.Ю., Машковский И.С., Бухтияров В.И. // Успехи химии. 2025. Т. 94. С. RCR5148.
  52. Ishida K., Nishizawa T. // J. Phase Equilibria. 1991. V. 12. P. 83.
  53. Демидов Д.В., Просвирин И.П., Сорокин А.М., Роша Т., Кноп-Герике А., Бухтияров В.И. // Кинетика и катализ. 2011. Т. 52 С. 877.
  54. Bukhtiyarov A.V., Prosvirin I.P., Panafidin M.A., Fedorov A.Y., Klyushin A.Y., Knop-Gericke A., Zubavichus Y.V., Bukhtiyarov V.I. // Nanomaterials. 2021. V. 11. P. 3292.
  55. Hohner C., Kettner M., Stumm C., Schuschke C., Schwarz M., Libuda J. // Top. Catal. 2019. V. 62. P. 849.
  56. Hohner C., Kettner M., Stumm C., Blaumeiser D., Wittkämper H., Grabau M., Schwarz M., Schuschke C., Lykhach Y., Papp C., Steinrück H.P., Libuda J. // J. Phys. Chem. C. 2020. V. 124. P. 2562.
  57. Favaro M., Rizzi G.A., Nappini S., Magnano E., Bondino F., Agnoli S., Granozzi G. // Surf. Sci. 2016. V. 646. P. 132.
  58. Ju W., Favaro M., Durante C., Perini L., Agnoli S., Schneider O., Stimming U., Granozzi G. // Electrochim. Acta. 2014. V. 141. P. 89.
  59. Ju W., Brülle T., Favaro M., Perini L., Durante C., Schneider O., Stimming U. // ChemElectroChem. 2015. V. 2. P. 547.
  60. Смирнов М.Ю., Калинкин А.В., Бухтияров В.И. // Кинетика и катализ. 2024. Т. 65. № 1. С. 87.
  61. Смирнов М.Ю., Калинкин А.В., Сорокин А.М., Саланов А.Н., Бухтияров В.И. // Кинетика и катализ. 2023. Т. 64. № 1. С. 3.
  62. Панафидин М.А., Бухтияров А.В., Четырин И.А., Просвирин И.П., Бухтияров В.И. // Кинетика и катализ. 2018. Т. 59. С. 739.
  63. Панафидин М.А., Бухтияров А.В., Клюшин А.Ю., Просвирин И.П., Четырин И.А., Бухтияров В.И. // Кинетика и катализ. 2019. V. 60. P. 806. http://xpspeak.software.informer.com/4.1/
  64. Moulder J.F., Stckle W.F., Sobol P.E., Bomben K.D. // I.I. Standard XPS Spectra of the Elements. In: Chastain J., King R.C. (Eds.), Handbook of X-Ray Photoelectron Spectroscopy, Perkin-Elmer, Eden Prairie, 1992.
  65. Scofield J.H. // J. Electron Spectros. Relat. Phenomena. 1976. V. 8. P. 129.
  66. Tanuma S., Powell C.J., Penn D.R. // Surf. Interface Anal. 1994. V. 21. P. 165.
  67. Briggs D., Seah M.P. // Practical Surface Analysis by Auger and X-Ray Photoelectron Spectroscopy. Eds. Chichester: John Wiley&Sons. Inc., 1983.
  68. Bukhtiyarov A.V., Prosvirin I.P., Bukhtiyarov V.I. // Appl. Surf. Sci. 2016. V. 367. P. 214.
  69. Büttner M., Oelhafen P. // Surf. Sci. 2006. V. 600. P. 1170.
  70. Krawczyk M., Sobczak J.W. // Appl. Surf. Sci. 2004. V. 235. P. 49.
  71. Maheswari S., Karthikeyan S., Murugan P., Sridhar P., Pitchumani S. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2012. V. 14. P. 9683.
  72. Xue H., Tang J., Gong H., Guo H., Fan X., Wang T., He J., Yamauchi Y. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2016. V. 8. P. 20766.
  73. Carlsson A.F., Naschitzki M., Bäumer M., Freund H.J. // J. Phys. Chem. B. 2003. V. 107. P. 778.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».