Одновременное присутствие катионного и восстановленного золота в работающих катализаторах окисления CO на носителе MgO: данные рентгеновской абсорбционной спектроскопии

Кластеры золота на поверхности порошка MgO (прокалённого при 673 K) получали из адсорбированного [Au(CH3)2(acac), где acac — C5H7O2] и характеризовали методом спектроскопии тонкой структуры рентгеновского спектра в области протяжённой тонкой структуры (EXAFS) и спектроскопии рентгеновского поглощения вблизи края (XANES). Один из образцов первоначально содержал золото преимущественно в форме кластеров, приблизительно соответствующих Au6, что было установлено на основании данных EXAFS: координационные числа Au–Au в первой и второй координационных сферах составляли соответственно 4,0 ± 0,4 и 1,0 ± 0,1. Другой образец первоначально содержал более крупные кластеры со средним диаметром около 30 Å (в среднем примерно по 100 атомов в каждом), о чём свидетельствовали координационные числа Au–Au в первой и второй координационных сферах, равные соответственно 9,4 ± 0,9 и 3,5 ± 0,4. Образцы исследовали методами EXAFS и XANES в каждом из трёх газов — CO, O2 и He — а также в присутствии смеси CO + O2 в процессе каталитического окисления CO, используя ячейку, которая одновременно служила проточным реактором. Данные, полученные в условиях стационарного окисления CO, указывают на присутствие кластеров золота со средним диаметром около 30 Å независимо от исходного размера нанесённых кластеров. Результаты XANES демонстрируют одновременное присутствие в этих катализаторах как золота в нулевой степени окисления, так и катионного золота.