您当前所在位置:首页 > 新品上市 > 实验室耗材 > 无机纳米
齐岳可定制合成钯原子Pd修饰Au纳米粒子合成Pd@Au电催化剂
发布时间:2021-03-17     作者:zzj   分享到:

CO既可以直接用作化学工业的原料,也可以进一步电化学还原成烃类燃料。由于缺乏高活性和高选择性的电催化剂,CO2还原的能量转化和化学转化效率仍然受到很大限制。

CO2还原电催化剂的活性一般服从火山曲线的规律,其催化活性依赖于催化剂表面的CO结合能。CO结合能也会随其他中间体(例如*COOH*CHO*COH)的结合能成比例变化。在CuAuAg等与CO结合较弱的金属上,*H的弱结合也抑制了H2的产生,反应速率主要受到CO2活化势垒的限制(Scheme 1 a),该过程形成*COOH中间体。PtPdNi等金属与CO强烈地结合,很容易活化CO2,但易受到CO的毒化,在间隙位点上发生析氢副反应(Scheme 1 c)。

合金化是合成高性能催化剂的重要策略,其中杂原子相互作用可诱导几何效应或电子效应,以改变表面吸附性质并提高活性。Pd-Au双金属合金催化剂已经用于CO2还原研究(Scheme 1 b)。这些研究主要集中在块体合金成分与电催化性能的联系上。在无规面心立方(fcc)合金中,改变整体组成并不一定能精确控制表面原子结构。如果合金表面仍然包含各个元素的连续位点,则单金属催化剂的上述限制因素仍然可能存在。因此,了解活性位点的原子结构,并对其进行严格的控制,对于开发用于CO2还原的双金属电催化剂至关重要,以实现优于单金属的催化剂性能。

image.png

钯原子分散在金表面位点可增强二氧化碳还原的图示

在硼烷叔丁胺的油胺溶液中还原氯化金,得到直径为4-5 nm的金纳米颗粒,然后将其沉积在炭黑载体上。Au/C混合物分散在氯化钯(PdCl2)水溶液中,鼓入氢气以还原PdII)并沉积Pd 0原子,得到Pd修饰的纳米粒子。结果表明,可在精确控制的剂量下,用Pd原子修饰Au纳米颗粒,得到Pd@Au催化剂,并改变Pd团簇的平均尺寸。高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)和电子能量损失光谱(EELS)表明,随Pd剂量增加,结构发生相应的变化。对于Pd2@Au98Pd5@Au95Pd的分布以均匀分布的离散位点为主,对应于金纳米粒子表面高度分散的Pd位点。随着Pd剂量的增加,连续的Pd团簇出现并形成半连续层。在Pd20@Au80中,金纳米粒子被完全封装在Pd壳中。在所有剂量下,Pd原子主要存在于Au晶种的表面。

image.png

1 Pd@Au纳米粒子的合成及HAADF-STEM

(a) Pd@Au 纳米粒子的合成方法;

(b) Pd2@Au98(c) Pd5@Au95(d) Pd10@Au90(e) Pd20@Au80STEM图和EELS基元素图(AuPd原子分别由红色和绿色像素表示)。

使用X射线吸收光谱(XAS)表征了Pd@Au 纳米粒子的原子结构。Pd@Au纳米粒子的X射线近边吸收(XANES)分别与Au箔与Pd箔的Au L3-Pd K边缘一致。所有Pd@Au纳米粒子中,Au总配位数(CN, 包括AuAuAuPd)约为8,这也与Au箔一致。Au的配位主要由Au-Au键决定。在四种Pd@Au纳米粒子中,Au-AuAu-PdCN分别约为71Pd主要修饰在Au纳米粒子的表面,这与STEM的元素分析测试一致。值得注意的是,在CO2还原反应条件下,Pd位的原子结构保持稳定。

image.png

2  Pd@Au纳米粒子的XAS分析

(a)  Au L边缘的XANES光谱;

(b)  Pd K边缘的XANES光谱;

(c)  Au L边缘的k 2加权傅立叶变换光谱;

(d)  Pd K边缘的k 2加权傅立叶变换光谱;

(e)  EXAFS分析Au原子得出的CNs总结;

(f)   EXAFS分析Pd原子得出的CNs总结。

在金属负载量(约10 μg Au+Pd/cm2geo)和粒径(约5 nm)相同的条件下,Pd@Au催化剂的总催化电流密度(Jtot)高于单金属AuPd。在-0.8 V电势下,Pd5@Au95JCO2值是Au3倍,同时也是Pd21倍。低剂量PdAu纳米粒子的修饰使CO2的活化更加容易,随着Pd含量的增加,其催化活性也随之提高。同时,高剂量Pd的双金属纳米粒子表现得更像纯Pd催化剂,它将CO2还原为CO的活性反而下降,产生了更多的甲酸盐。电催化性能对Pd剂量的依赖性归因于Pd的分散程度,这决定了双金属催化剂的吸附性能和表面反应性质。

image.png

3 Pd@Au 电催化剂的CO2还原性能。

(a) 总催化电流密度(Jtot);

(b) 所有碳质产物的CO2还原电流密度(JCO2);

(c) 确定Pd5@Au95的不同产物的法拉第效率(FEs) ;

(d) 比较不同电催化剂的对COFECO)的FE

(e) Pd@Au催化剂中的Pd含量对生成COFECO和部分电流密度(JCO)的影响;

(f) Pd@Au催化剂中的Pd含量对生成COFEHCOO-和部分电流密度(JHCOO-)的影响

循环伏安图(CVs)图显示,Pd在低于0.4 V处有一个宽峰,这归因于氢的吸附(PdH),该特征在Pd@Au催化剂中几乎消失。PdPd20@Au80在阴极扫描中有一个峰,对应于阳极扫描形成的钯氧化物(PdO)的还原。与Pd相比,Pd20@Au80Pd-O峰发生了120 mV的正移,其他Pd@Au催化剂则正移不明显。通过电化学吸附测量来探测表面性能,进一步说明了电催化性能对Pd剂量的依赖性归因于Pd分散度的调整,这决定了双金属催化剂的吸附性能和表面反应性。在0.1MHClO4中记录了Pd@Au电催化剂的循环伏安图(CV),观察结果表明,周围的Au削弱了Pd位置上氢和氧的结合。随着Pd的分散程度增加,削弱的程度也随之增加。

image.png

4电化学吸附法测定Pd@Au的表面性质

(a) 循环伏安曲线;

(b) CO脱附峰;

(c) CO脱附电荷;

(d)CO吸附系数。

通过DFT计算,优化得到Pd@Au催化剂的(111)和(100)晶面吸附的*CO*COOH构型。结果表明,对于Pd单体,*CO*COOH的强结合位点都在Pd上,CO吸附在Au原子上。对于Pd二聚体,两个面上的构型为*CO的桥式吸附。对于Pd三聚体,CO吸附在(111)面的间隙和(100)面的桥接位置。CO结合强度随Pd的尺寸减小而降低,这与Pd@AuCO剥离测试结果一致。与纯Pd或纯Au表面相比,原子级的Pd团簇更能耐受CO中毒,*COOH的稳定性随Pd尺寸的增加而增加,活化CO2需要较低的过电势。不同催化剂表面上*COOH*CO的吸附能提供了关于Pd含量将CO2还原为CO催化活性的火山关系。中等大小的Pd聚合体(如Pd二聚体)可能会在*CO*COOH的结合强度之间取得平衡,从而产生较低的CO2的活化能垒。

image.png

5 不同Pd尺寸的Pd@Au双金属催化剂(111)(100)表面吸附性能

(a) *Co*COOH(111)表面较强结合位处的构型;

(b)总结*CO*COOH在不同类型(111)表面上吸附能的直方图;

(c)(111)(100)表面*Co*COOH结合强度之间的线性标度关系;


我们公司可以提供金纳米簇/金纳米球/金纳米笼/金纳米壳/金纳米星/金纳米三角片/金纳米线/金纳米球/金纳米棒等等金系列产品。


我们可以对这些金纳米产品进行功能化,我们可以在这些金材料上修饰氨基 醛基 羟基 羧基 马来酰亚胺 生物素Alkyne叠氮 胆固醇TCO NHS,Alkyne炔烃,Amine氨基,Azide叠氮,Biotin生物素,Carboxyl羧基,Methyl甲基,NHS活化脂,Maleimide马来酰亚胺,Hydroxyl羟基,Thiol巯基,我们还可以在纳米金球/纳米金棒/金微球/金纳米线上修饰这些蛋白Neutravidin中性亲和素,GSH谷胱甘肽,Streptavidin链霉亲和素,ProteinA蛋白A,磷脂产品、Galactose半乳糖,BSA牛血清白蛋白、PEI修饰、RGD修饰,叶酸修饰,PAA聚合物 葡聚糖、壳聚糖、海藻酸钠、半乳糖、DOTA、转铁蛋白和二氧化硅均可以修饰纳米金及纳米金棒产品。

相关列表

纳米金(Nano-gold,NG)修饰玻碳电极(GCE)

C18键合纳米金修饰二氧化硅颗粒

纳米金修饰聚苯胺(PANI)复合材料

纳米金修饰葡萄糖氧化酶复合材料

血红蛋白/纳米金修饰离子液体

聚多巴胺-纳米金修饰玻碳电极(PDA-AuNPs/GCE)

纳米金(nano-Au)固载甲胎蛋白抗体(anti-AFP)

离子液体包裹纳米金修饰

碳包裹纳米金属粒子

高分子脂质体包裹的纳米金(LADL@Au NPs)

介孔二氧化硅包裹的正电荷纳米金

聚乙烯亚胺/聚乙二醇修饰纳米金颗粒

负载钆钆螯合剂DOTA-NHS的树状大分子包裹的纳米金颗粒

环糊精修饰的树状大分子包裹的纳米金

聚乙二醇化树状大分子包裹的纳米金颗粒

RGD多肽修饰的多功能树状大分子包裹的纳米金颗粒

透明质酸包裹的金纳米粒子

壳聚糖包裹纳米金粒子

泛影酸/叶酸修饰的多功能树状大分子包裹的纳米金颗粒Au DENPs

靶向脂质体包裹水相纳米金复合物

壳聚糖改性聚氨酯及壳聚糖包裹纳米金

叶酸修饰的多功能靶向造影剂磁性氧化铁/金纳米颗粒

叶酸修饰的复合泛影酸的聚酰胺-胺树状大分子金纳米粒子

柠檬酸根包裹的纳米金颗粒

金纳米颗粒功能化二硫化钼纳米复合材料

溶菌酶功能化金纳米颗粒材料

鲁米诺及衍生物功能化的金纳米材料

DNA功能化的金纳米颗粒

苝酰亚胺功能化的金/银纳米颗粒

杯芳烃功能化金纳米颗粒

赖氨酸修饰的苝酰亚胺功能化金纳米颗粒

多层壳包覆的功能化金纳米颗粒

乳糖酸修饰的低代数PAMAM包裹金纳米颗粒

硫辛酸功能化的金纳米颗粒

树枝化聚苯/金复合纳米粒子

功能化Pd@Au纳米颗粒

抗氧化配基功能化的金纳米复合物

功能化金刚石纳米颗粒

多肽功能化金纳米颗粒

纳米金颗粒包裹的PEG功能化PAMAM树状大分子

金纳米颗粒修饰的硫酚功能化石墨烯复合材料

叶酸修饰的多功能靶向造影剂磁性氧化铁/金复合纳米颗粒

三联吡啶衍生物配体与β-二酮稀土配合物包覆金纳米颗粒

金纳米颗粒修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs)

多官能团表面修饰金属纳米颗粒

碳纳米管/聚苯胺/纳米金复合材料

配位键修饰的功能性纳米颗粒/氧化石墨烯纳米杂化材料

牛血清白蛋白修饰纳米金颗粒

金纳米颗粒功能化还原氧化石墨烯(RGO)和多壁碳纳米管(MWCNTs)

铂修饰的枝状金纳米复合材料

C18键合纳米金修饰二氧化硅颗粒

石墨烯(GS)-壳聚糖(CS)-纳米金(Nano-Au)复合材料

纳米金(Au)包被瘦肉精-牛血清蛋白(CLB-BSA)

纳米金修饰羧甲基壳聚糖

纳米金修饰乙酰胆碱酯酶

柔红霉素修饰的纳米金

金纳米颗粒复合材料(ssDNA-AuNPs);Hyaluronic Acid-DNA透明质酸修饰脱氧核糖核酸

二氧化硅包裹金纳米颗粒

氨基、羧基功能化的纳米金试剂

PEG包裹的纳米金颗粒(PEG末端链接不同基团)

BSA包裹的纳米金颗粒

葡聚糖包裹的纳米金颗粒

氨基功能化的金纳米粒子

羧基功能化的金纳米粒子

聚乙烯亚胺包裹纳米金(PEI-nanogold)

氧化气氛下氧化钛包裹金纳米颗粒


zzj 2021.3.17




【公司简介】:

德尔塔(Delta) 是西安齐岳生物科技有限公司旗下品牌,德尔塔(Delta) 目前经营的产品主要有合成磷脂,PEG衍生物,嵌段共聚物,纳米金,磁性纳米颗粒,介孔二氧化硅,活性荧光染料,荧光量子点,点击化学和大环配体等等,这些产品在国内给数百家高校实验室和数十家中科研研究所及药厂长期供应,德尔塔(Delta) 成立之初以代理国外进口品牌的为主,产品主要涉及磷脂、PEG衍生物等产品,随着公司的发展和扩大,公司更注重自主品牌的建立和高附加值的高端产品研发并且注册了自己品牌商标,在未来3-5年公司预计将建立一个综合型的大型实验室,该实验室不仅提供全方面的纳米靶向药物科研产品及定制外包服务,还将承接其他研究领域的科研产品和定制外包服务,预计该实验室还将与国内数十家大型药厂进行前期药物研发的科研合作,为药厂提供科研产品及技术服务,在研发阶段协助药厂开发抗肿瘤新药,一旦新药开发成功,在研发阶段积累的高端辅料产品和研发经验将支持我们建立一条药用辅料生产线给该肿瘤新药长期提供高端药用辅料。在高校和研究所科研领域上面公司不但要抢占国内市场还要开拓国际市场,国际业务以在2018年初开始启动,部分产品已远销欧美大陆,计划在未来3年-5年公司的拳头产品要抢占大量的国际市场,使得德尔塔(Delta) 品牌发展成一个国际品牌。

 

【经营种类】:

德尔塔(Delta) 经营的产品种类包括有:合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、磁性纳米颗粒、纳米金及纳米金棒、近红外荧光染料、活性荧光染料、荧光标记的葡聚糖BSA和链霉亲和素、蛋白交联剂、小分子PEG衍生物、点计化学产品、树枝状聚合物、环糊精衍生物、热门肿瘤原料药、大环配体类、荧光量子点、透明质酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯,二氧化硅及介孔二氧化硅,聚合物微球,近红外荧光染料,聚苯乙烯微球,上转换纳米发光颗粒,MRI核磁造影产品,荧光蛋白及荧光探针等等。


【温馨提示】:

德尔塔(Delta)供应的产品仅用于科研,不能用于人体治疗、药物开发、和其他商业用途,如有购买方或第三方采购我公司的产品用于治疗、药物开发或商业用途,购买方或第三方将承担所有法律责任,我公司也将追究其法律责任。以上产品均可定购。


【运输说明】:


极低温产品:极低温产品运输过程中加装干冰运输。

低温产品:低温产品运输过程中加装冰袋运输。

常温产品:常温产品运输过程中无需加冰或者特殊包装。


【目前合作的部分科研单位】:

重庆医科大学,西南大学,第三军医大学,西南交通大学,重庆大坪医院,四川大学,华西医院,电子科技大学,哈尔滨工业大学,吉林大学,长春应化所,沈阳药科大学,中国海洋大学,北京大学,清华大学,北京理工大学,北京师范大学,北京中医药大学,中国农业大学,北京市肿瘤防治研究所,北京军事医学科学院,中国科学院动物研究所,中国科学院化学研究所,第四军医大学,西安交通大学,湖南大学,中南大学,武汉大学,武汉协和医院,华中科技大学,中山大学,广东药科大学,深圳大学,华南理工大学,中国科研学院先进技术研究院,厦门大学,福州大学,浙江大学,南京大学,南京医科大学,东南大学,中国药科大学,苏州大学,山东大学,山东师范大学,上海交通大学,华东理工大学,复旦大学,郑州大学,河南烟草局,宁夏医科大学,新疆大学,中国人民大学,中国科学院苏州纳米研究所,国家纳米科学中心,武汉病毒研究所,中国科学院过程工程研究所,江苏省原子医学研究所,中国科学院宁波材料技术与工程研究所,中国科学院上海硅酸盐研究所,中国医学科学院生物医学工程研究所等等

 

【目前合作过的药厂】:

石药集团中奇制药技术(石家庄)有限公司,西安力邦制药有限公司,上海药明康德新药开发有限公司,安徽省国平药业有限公司,苏州亚盛药业有限公司,兆科药业(合肥)有限公司,南京绿叶制药有限公司,山东绿叶制药有限公司,大冢(上海)药物研究开发有限公司,国药集团化学试剂有限公司,长春金赛药业有限责任公司,成都苑东药业有限公司,浙江海正药业等。


【地  址】:陕西省西安市雁塔区含光南路与丁白路交叉口美苑楼尚20F

【联  系】:张经理

【电  话】:18133906270

【邮  箱】:1525990437@qq.com

【网  站】:http://www.delta-f.com/
库存查询