[논문]Chemical Environment Control and Enhanced Catalytic Performance of Platinum Nanoparticles Embedded in Nanocrystalline Metal–Organic Frameworks

Choi, Kyung Min; Na, Kyungsu; Somorjai, Gabor A.; Yaghi, Omar M.

doi:10.1021/jacs.5b03540

Chemical Environment Control and Enhanced Catalytic Performance of Platinum Nanoparticles Embedded in Nanocrystalline Metal–Organic Frameworks

Journal of the American Chemical Society, v.137 no.24, 2015년, pp.7810 - 7816

Choi, Kyung Min (Department of Chemistry, University of California-Berkeley, Lawrence Berkeley National Laboratory, and Kavli Energy NanoSciences Institute, Berkeley, California 94720,) , Na, Kyungsu (Department of Chemistry, University of California-Berkeley, Lawrence Berkeley National Laboratory, and Kavli Energy NanoSciences Institute, Berkeley, California 94720,) , Somorjai, Gabor A. (Department of Chemistry, University of California-Berkeley, Lawrence Berkeley National Laboratory, and Kavli Energy NanoSciences Institute, Berkeley, California 94720,) , Yaghi, Omar M. (Department of Chemistry, University of California-Berkeley, Lawrence Berkeley National Laboratory, and Kavli Energy NanoSciences Institute, Berkeley, California 94720,)

Abstract ▼ AI-Helper

Chemical environment control of the metal nanoparticles (NPs) embedded in nanocrystalline metal–organic frameworks (nMOFs) is useful in controlling the activity and selectivity of catalytic reactions. In this report, organic linkers with two functional groups, sulfonic acid (−SO3H, S) and ammonium (−NH3+, N), are chosen as strong and weak acidic functionalities, respectively, and then incorporated into a MOF [Zr6O4(OH)4(BDC)6 (BDC = 1,4-benzenedicarboxylate), termed UiO-66] separately or together in the presence of 2.5 nm Pt NPs to build a series of Pt NPs-embedded in UiO-66 (Pt⊂nUiO-66). We find that these chemical functionalities play a critical role in product selectivity and activity in the gas-phase conversion of methylcyclopentane (MCP) to acyclic isomer, olefins, cyclohexane, and benzene. Pt⊂nUiO-66-S gives the highest selectivity to C6-cyclic products (62.4% and 28.6% for cyclohexane and benzene, respectively) without acyclic isomers products. Moreover, its catalytic activity was doubled relative to the nonfunctionalized Pt⊂nUiO-66. In contrast, Pt⊂nUiO-66-N decreases selectivity for C6-cyclic products to <50% while increases the acyclic isomer selectivity to 38.6%. Interestingly, the Pt⊂nUiO-66-SN containing both functional groups gave different product selectivity than their constituents; no cyclohexane was produced, while benzene was the dominant product with olefins and acyclic isomers as minor products. All Pt⊂nUiO-66 catalysts with different functionalities remain intact and maintain their crystal structure, morphology, and chemical functionalities without catalytic deactivation after reactions over 8 h.Graphic AbstractACS Electronic Supporting Info

참고문헌 (41)

Metal Nanoparticles for Catalysis Balasanthiran C. 6 2014 10.1039/9781782621034-00006
Introduction to Surface Chemistry and Catalysis Somorjai G. A. 2010 2
Acc. Chem. Res. Crooks R. M. 181 34 2001 10.1021/ar000110a

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Nat. Chem. Gross E. 947 4 2012 10.1038/nchem.1465

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Chem. Rev. Gates B. C. 511 95 1995 10.1021/cr00035a003

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J. Catal. Corma A. 298 216 2003 10.1016/S0021-9517(02)00132-X

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Microporous Mesoporous Mater. Taguchi A. 1 77 2005 10.1016/j.micromeso.2004.06.030

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Chem. Soc. Rev. White R. J. 481 38 2009 10.1039/B802654H

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Nano Lett. Na K. 5979 14 2014 10.1021/nl503007h

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J. Am. Chem. Soc. Jiang H.-L. 11302 131 2009 10.1021/ja9047653

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Chem. Mater. Esken D. 6393 22 2010 10.1021/cm102529c

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Chem.-Eur. J. Huang Y. 12706 17 2011 10.1002/chem.201101705

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Angew. Chem., Int. Ed. Hermannsdörfer J. 11473 51 2012 10.1002/anie.201205078

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Chem. Sci. Chen L. 3708 5 2014 10.1039/C4SC01847H

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Small Chen Y.-Z. 71 1 2014
ACS Catal. Guo Z. 1340 4 2014 10.1021/cs400982n

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ACS Catal. Li X. 3490 4 2014 10.1021/cs5006635

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J. Mater. Chem. A Luan Y. 20588 2 2014 10.1039/C4TA04311A

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Nat. Chem. Lu G. 310 4 2012 10.1038/nchem.1272

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J. Am. Chem. Soc. Kuo C.-H. 14345 134 2012 10.1021/ja306869j

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J. Am. Chem. Soc. Zhao M. 1738 136 2014 10.1021/ja411468e

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Adv. Mater. Zhang W. 4056 26 2014 10.1002/adma.201400620

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Inorg. Chem. Front. Stephenson C. J. 448 2 2015 10.1039/C5QI00010F

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