Une équipe de recherche conjointe dirigée par le professeur Huang Jiahui et le professeur Qiao Botao de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS), ainsi que le professeur Sun Keju de l'Université de Yanshan, développé un nanocatalyseur en or anti-frittage avec une activité catalytique élevée. Les résultats ont été publiés dans Communication Nature .

Les nanocatalyseurs d'or ont présenté des activités catalytiques inattendues dans de nombreuses réactions catalytiques, et été considéré comme un type de catalyseurs prometteurs pour une application industrielle. Cependant, leur faible stabilité due au frittage facile des nanoparticules d'or est un obstacle majeur.

Des stratégies telles que l'utilisation de l'interaction forte entre le métal et le support, revêtir les catalyseurs d'oxyde inerte, l'utilisation de matériaux mésoporeux pour confiner les particules de métaux nobles peut améliorer efficacement la résistance au frittage des nanocatalyseurs en or. Cependant, ces progrès se font au prix d'une perte d'activité à des degrés divers.

Récemment, l'équipe de recherche conjointe a préparé un SiO 2 nanocatalyseur d'or modifié par co-dépôt de précurseurs d'or et de silice sur le TiO 2 support et calcination subséquente à haute température.

Cette méthode réalise le mélange d'espèces d'or et d'espèces de silice au niveau atomique. Grâce au processus de calcination qui suit, un SiO 2 film avec seulement une épaisseur de quelques couches d'atomes a été formé, recouvrant la surface des nanoparticules d'or.

Ce catalyseur présentait une propriété de résistance élevée au frittage et les nanoparticules d'or pouvaient se maintenir à environ 6 nm même après une calcination à 800 °C. Il présentait également d'excellentes propriétés catalytiques et pouvait réaliser une conversion de 100 % du CO à 0 °C lors de l'oxydation du CO.

Des expériences ainsi que des études informatiques ont révélé que le SiO 2 couche sur les nanoparticules d'or a non seulement empêché la croissance des nanoparticules d'or, mais a également favorisé l'adsorption et l'activation de O 2 lors de l'oxydation du CO, résultant en une activité catalytique élevée. La découverte ouvre la voie à la conception et au développement de nanocatalyseurs en or avec une excellente stabilité et une activité catalytique élevée.