Influence of Capping Ligands on the Catalytic Performances of Cobalt Nanoparticles Prepared with the Organometallic Route

Autor: Marta Estrader, Arnaud Jaud, Katerina Soulantica, Noémie Perret, Guillaume Viau, Carine Michel, Deliang Yi, Philippe Decorse, Kamila Kaźmierczak, Michèle Besson, Jean-Yves Piquemal, Pier-Francesco Fazzini
Přispěvatelé: Laboratoire de Chimie - UMR5182 (LC), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interfaces, Traitements, Organisation et Dynamique des Systèmes (ITODYS (UMR_7086)), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), IRCELYON-C'Durable (CDURABLE), Institut de recherches sur la catalyse et l'environnement de Lyon (IRCELYON), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), ANR-17-EURE-0009,NanoX,Science et Ingénierie à l'Echelle Nano(2017), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Journal of Physical Chemistry C
Journal of Physical Chemistry C, 2021, 125 (14), pp.7711-7720. ⟨10.1021/acs.jpcc.1c01388⟩
Journal of Physical Chemistry C, American Chemical Society, 2021, 125 (14), pp.7711-7720. ⟨10.1021/acs.jpcc.1c01388⟩
ISSN: 1932-7447
1932-7455
DOI: 10.1021/acs.jpcc.1c01388⟩
Popis: International audience; Cobalt nanorods and cobalt nanoplatelets, prepared by the same organometallic route with two different metal precursors, were tested for the first time in the acceptor-less dehydrogenation of 2-octanol. The nature of the metal precursor determines not only nanoparticle morphology but also their surface chemistry. While cobalt nanorods showed high conversions (up to 85% after 24 h) and complete selectivity toward 2-octanone with concomitant molecular hydrogen production, cobalt nanoplatelets were practically inactive. Here, we show that this striking difference in the catalytic properties is not associated with facet-dependent differences in reactivity, but rather with different surface chemistry. The activity critically depends on the coordinating ability of the adsorbed species under catalytic reaction conditions and to a smaller degree on their concentration, as evidenced by ligand exchange experiments at room temperature as well as by direct addition of ligands in the reaction during catalysis by cobalt nanorods. This study shows that to optimize performances with unsupported metal nanocatalysts, the capping ligands should be selected by considering their ability to reversibly dissociate from the metal surface during catalysis.
Databáze: OpenAIRE
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