Исследование модельных и реальных катализаторов на основе наночастиц с сильным обменным взаимодействием

Методом ФМР in situ в условиях сверхвысокого вакуума исследованы модельные нанесенные моно- и биметаллические катализаторы на основе наночастиц Pd, Co, Fe, Ni...

В рамках долгосрочного сотрудничества с Институтом Фрица-Габера общества Макса планка (г. Берлин) методом ФМР in situ в условиях сверхвысокого вакуума исследованы модельные нанесенные моно- и биметаллические катализаторы на основе наночастиц Pd, Co, Fe, Ni. 

Показано, что Pd индуцирует существенное увеличение эффективного магнитного момента частиц, связанное со структурной перестройкой исходно нанесенных частиц. Обнаружено, что предельно малые количества нестехиометрического кислорода, которые не идентифицируюся традиционными методами surface science, оказывают существенное влияние на химию поверхности и процессы окисления нанесенных наночастиц.

 

Martyanov, O. N.; Risse, T.; Freund, H.-J. Influence of Pd Codeposition on the Magnetic Properties of Co Particles on Alumina/NiAl(110). The Journal of Chemical Physics 2008, 129 (11), 114703 DOI: 10.1063/1.2975332.

Felicissimo, M. P.; Martyanov, O. N.; Risse, T.; Freund, H.-J. Characterization of a Pd–Fe Bimetallic Model Catalyst. Surface Science 2007, 601 (10), 2105–2116 DOI: 10.1016/j.susc.2007.02.023.

Nowitzki, T.; Carlsson, A. F.; Martyanov, O.; Naschitzki, M.; Zielasek, V.; Risse, T.; Schmal, M.; Freund, H.-J.; Bäumer, M. Oxidation of Alumina-Supported Co and Co−Pd Model Catalysts for the Fischer−Tropsch Reaction. J. Phys. Chem. C 2007, 111 (24), 8566–8572 DOI: 10.1021/jp066796r.

Изменение интегральной интенсивности спектров ФМР: нанесенных на монокристалл ∝-Al₂O₃ металлических наночастиц Co; частиц Co, частично и полностью покрытых оболочкой Pd (толщина гипотетической пленки металла, равномерно покрывающей подложку) при взаимодействии с различным количеством кислорода при 300 К [12].

Методом ФМР in situ исследован процесс роста частиц магнетита в процессе их синтеза в присутствии цитрат-ионов. Полученные результаты позволили создать методики синтеза частиц магнетита с контролируемым размером в диапазоне от единиц до нескольких десятков нанометров.

 

Kirillov, V. L.; Balaev, D. A.; Semenov, S. V.; Shaikhutdinov, K. A.; Martyanov, O. N. Size Control in the Formation of Magnetite Nanoparticles in the Presence of Citrate Ions. Materials Chemistry and Physics 2014, 145 (1–2),75–81 DOI:10.1016/j.matchemphys.2014.01.036.

Методом ФМР in situ исследован процесс восстановления Co-содержащих катализаторов Фишера-Тропша. Показано, что восстановление активной фазы в среде сверхкритического изопропанола при определенных условиях может приводить к образованию суперпарамагнитных наночастиц Со с узким распределением частиц по размерам.

 

Нестеров, Н. С.; Сименцова, И. И.; Юданов, В. Ф.; Мартьянов, О. Н. Сравнительное Исследование Процесса Восстановления Co-Содержащих Катализаторов Процесса Фишера–Тропша в Среде Водорода и Сверхкритического Изопропанола Методом ФМР. Журнал структурной химии 2016, 57 (1), 94–100 DOI: 10.15372/JSC20160110, 10.1134/S0022476616010108.

Показано, что при взаимодействии наночастиц Ni, полученных в ходе термолиза [LiAl₂(OH)₆]₂[Niedta]·4Н₂O с водным раствором нитрата лития происходит уменьшение магнитной анизотропии частиц никеля вследствие уменьшения их размера при частичном окислении или/и с изменением их формы.

 

Исупов, В. П.; Чупахина, Л. Э.; Митрофанова, Р. П.; Старикова, Е. В.; Болдырев, В. В.; Аборнев, И. С.; Мартьянов, O. Н.; Юданов, В. Ф. Высокодисперсные ферромагнитные системы на основе суперпарамагнитных частиц никеля и Li-Al слоистых гидроксидов. Доклады Академии Наук 2007, 413 (5), 643–646 https://elibrary.ru/item.asp?id=9506025.

 

Получены данные о размерах и форме образующихся наночастиц никеля на основе моделирования спектров ФМР и СПР.

Юликов, М. М.; Аборнев, И. С.; Мартьянов, О. Н.; Юданов, В. Ф.; Исупов, B. П.; Чупахина, Л. Э.; Тарасов, К. А.; Митрофанова, Р. П. Ферромагнитный резонанс наночастиц никеля в аморфной оксидной матрице. Кинетика И Катализ 2004, 45 (5), 776–779 DOI: 10.1023/B:KICA.0000044987.66237.8d.

Исупов, В. П.; Тарасов, К. А.; Чупахина, Л. Э.; Митрофанова, Р. П.; Старикова, Е. В.; Юликов, М. М.; Мартьянов, O. Н.; Юданов, В. Ф.; Ермаков, А. Е. Темплатный синтез суперпарамагнитных частиц никеля при термическом разложении [LiAl₂(OH)₆]₂[Niedta]4H₂O. Доклады Академии Наук 2003, 391 (4), 492–495 DOI: 10.1023/A:1025328501358.