Please wait a minute...
Frontiers of Chemical Science and Engineering

ISSN 2095-0179

ISSN 2095-0187(Online)

CN 11-5981/TQ

邮发代号 80-969

2019 Impact Factor: 3.552

Frontiers of Chemical Science and Engineering  2016, Vol. 10 Issue (1): 39-56   https://doi.org/10.1007/s11705-015-1551-1
  本期目录
Recent advances in gold-metal oxide core-shell nanoparticles: Synthesis, characterization, and their application for heterogeneous catalysis
Michelle Lukosi1,Huiyuan Zhu2,*(),Sheng Dai1,2,*()
1. Department of Chemistry, University of Tennessee, Knoxville, TN 37916, USA
2. Chemical Sciences Division, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37831, USA
 全文: PDF(1786 KB)   HTML
Abstract

Heterogeneous catalysis with core-shell structures has been a large area of focus for many years. This paper reviews the most recent work and research in core-shell catalysts utilizing noble metals, specifically gold, as the core within a metal oxide shell. The advantage of the core-shell structure lies in its capacity to retain catalytic activity under thermal and mechanical stress, which is a pivotal consideration when synthesizing any catalyst. This framework is particularly useful for gold nanoparticles in protecting them from sintering so that they retain their size, structure, and most importantly their catalytic efficiency. The different methods of synthesizing such a structure have been compiled into three categories: seed-mediated growth, post selective oxidation treatment, and one-pot chemical synthesis. The selective oxidation of carbon monoxide and reduction of nitrogen containing compounds, such as nitrophenol and nitrostyrene, have been studied over the past few years to evaluate the functionality and stability of the core-shell catalysts. Different factors that could influence the catalyst’s performance are the size, structure, choice of metal oxide shell and noble metal core and thereby the interfacial synergy and lattice mismatch between the core and shell. In addition, the morphology of the shell also plays a critical role, including its porosity, density, and thickness. This review covers the synthesis and characterization of gold-metal oxide core-shell structures, as well as how they are utilized as catalysts for carbon monoxide (CO) oxidation and selective reduction of nitrogen-containing compounds.

收稿日期: 2015-09-25      出版日期: 2016-02-29
Corresponding Author(s): Huiyuan Zhu,Sheng Dai   
 引用本文:   
. [J]. Frontiers of Chemical Science and Engineering, 2016, 10(1): 39-56.
Michelle Lukosi,Huiyuan Zhu,Sheng Dai. Recent advances in gold-metal oxide core-shell nanoparticles: Synthesis, characterization, and their application for heterogeneous catalysis. Front. Chem. Sci. Eng., 2016, 10(1): 39-56.
 链接本文:  
https://academic.hep.com.cn/fcse/CN/10.1007/s11705-015-1551-1
https://academic.hep.com.cn/fcse/CN/Y2016/V10/I1/39
Fig.1  
Metal oxide Chemical formula Band gap /eV Significant findings Reference
Zinc oxide ZnO 3.3 Investigated for methanol steam reforming [30,31]
Titania TiO2 3.2 High rate of electron-hole recombination and thermal stability [21,32,33]
Tin(IV) oxide SnO2 3.6 Application in gas sensors (high sensitivity, low operating temperatures); n-type semiconductor [34?37]
Zirconia ZrO2 5.0 Hydrophobic; crystal structures: monoclinic, cubic, and tetragonal [38?40]
Ceria CeO2 3.8 Used for diesel soot combustion [41]
Cuprous oxide Cu2O 2.2 Large light absorption coefficient and good photocatalytic activity; p-type semiconductor [42]
Iron oxide FeOx 1.8?2.0 Paramagnetic, easy for magnetic separation [43,44]
Manganese oxide MnO 3.0 Poor electron conductivity [44,45]
Silicon oxide SiO2 9.1 Good insulator; porous, allows access to catalytic core [44,46]
Nickel oxide NiOx 3.4?3.9 Antiferromagnetic, Mott-Hubbard insulator [44,47,48]
Cobalt oxide CoOx 2.4 Microwave absorption applications [44,49]
Tab.1  
Fig.2  
Fig.3  
Fig.4  
Fig.5  
Fig.6  
Fig.7  
Fig.8  
Fig.9  
Fig.10  
Fig.11  
Fig.12  
Fig.13  
Fig.14  
Fig.15  
Fig.16  
Fig.17  
Entry Substrate Product Time/h Yield/% Selectivity/%
1 6 98 >99
2 6 97 >99
3 6 97 >99
4 6 98 >99
5 24 97 >99
6 24 95 >99
Tab.2  
1 Kummer  J. Catalysts for automobile emission control. Progress in Energy and Combustion Science, 1980, 6(2): 177–199
https://doi.org/10.1016/0360-1285(80)90006-4
2 Gandhi  H, Graham  G, McCabe  R W. Automotive exhaust catalysis. Journal of Catalysis, 2003, 216(1): 433–442
https://doi.org/10.1016/S0021-9517(02)00067-2
3 Twigg  M V. Roles of catalytic oxidation in control of vehicle exhaust emissions. Catalysis Today, 2006, 117(4): 407–418
https://doi.org/10.1016/j.cattod.2006.06.044
4 Kummer  J. Use of noble metals in automobile exhaust catalysts. Journal of Physical Chemistry, 1986, 90(20): 4747–4752
https://doi.org/10.1021/j100411a008
5 Shelef  M, McCabe  R W. Twenty-five years after introduction of automotive catalysts: What next?  Catalysis Today, 2000, 62(1): 35–50
https://doi.org/10.1016/S0920-5861(00)00407-7
6 Jacobsen  C J, Madsen  C, Houzvicka  J, Schmidt  I, Carlsson  A. Mesoporous zeolite single crystals. Journal of the American Chemical Society, 2000, 122(29): 7116–7117
https://doi.org/10.1021/ja000744c
7 Corma  A, Diaz-Cabanas  M J, Martínez-Triguero  J, Rey  F, Rius  J. A large-cavity zeolite with wide pore windows and potential as an oil refining catalyst. Nature, 2002, 418(6897): 514–517
https://doi.org/10.1038/nature00924
8 Cabri  W. Catalysis: The pharmaceutical perspective. Catalysis Today, 2009, 140(1): 2–10
https://doi.org/10.1016/j.cattod.2008.07.014
9 An  T, Yang  H, Song  W, Li  G, Luo  H, Cooper  W J. Mechanistic considerations for the advanced oxidation treatment of fluoroquinolone pharmaceutical compounds using TiO2 heterogeneous catalysis. Journal of Physical Chemistry A, 2010, 114(7): 2569–2575
https://doi.org/10.1021/jp911349y
10 Janardhanan  V M, Deutschmann  O. CFD analysis of a solid oxide fuel cell with internal reforming: Coupled interactions of transport, heterogeneous catalysis and electrochemical processes. Journal of Power Sources, 2006, 162(2): 1192–1202
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.08.017
11 Park  S, Gorte  R J, Vohs  J M. Applications of heterogeneous catalysis in the direct oxidation of hydrocarbons in a solid-oxide fuel cell. Applied Catalysis A, General, 2000, 200(1): 55–61
https://doi.org/10.1016/S0926-860X(00)00650-5
12 Li  W, Liang  C, Zhou  W, Qiu  J, Zhou  Z, Sun  G, Xin  Q. Preparation and characterization of multiwalled carbon nanotube-supported platinum for cathode catalysts of direct methanol fuel cells. Journal of Physical Chemistry B, 2003, 107(26): 6292–6299
https://doi.org/10.1021/jp022505c
13 Bond  G C. The effect of the metal to non-metal transition on the activity of gold catalysts. Faraday Discussions, 2011, 152: 277–291
https://doi.org/10.1039/c1fd00010a
14 Haruta  M. When gold is not noble: Catalysis by nanoparticles. Chemical Record (New York, N.Y.), 2003, 3(2): 75–87
https://doi.org/10.1002/tcr.10053
15 Bond  G C. The origins of particle size effects in heterogeneous catalysis. Surface Science, 1985, 156: 966–981
https://doi.org/10.1016/0039-6028(85)90273-0
16 Alivisatos  A P. Semiconductor clusters, nanocrystals, and quantum dots. Science, 1996, 271(5251): 933–937
https://doi.org/10.1126/science.271.5251.933
17 Zhang  Q, Lee  I, Joo  J B, Zaera  F, Yin  Y. Core-shell nanostructured catalysts. Accounts of Chemical Research, 2012, 46(8): 1816–1824
https://doi.org/10.1021/ar300230s
18 Bartholomew  C H. Mechanisms of catalyst deactivation. Applied Catalysis A, General, 2001, 212(1): 17–60
https://doi.org/10.1016/S0926-860X(00)00843-7
19 Tripathy  S K, Mishra  A, Jha  S K, Wahab  R, Al-Khedhairy  A A. Synthesis of thermally stable monodispersed Au@ SnO2 core-shell structure nanoparticles by a sonochemical technique for detection and degradation of acetaldehyde. Analytical Methods, 2013, 5(6): 1456–1462
https://doi.org/10.1039/c3ay26549h
20 Chen  Y, Zhu  B, Yao  M, Wang  S, Zhang  S. The preparation and characterization of Au@TiO2 nanoparticles and their catalytic activity for CO oxidation. Catalysis Communications, 2010, 11(12): 1003–1007
https://doi.org/10.1016/j.catcom.2010.03.018
21 Wu  X F, Chen  Y F, Yoon  J M, Yu  Y T. Fabrication and properties of flower-shaped Pt@TiO2 core-shell nanoparticles. Materials Letters, 2010, 64(20): 2208–2210
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2010.07.027
22 Haruta  M. Catalysis of gold nanoparticles deposited on metal oxides. CATTech, 2002, 6(3): 102–115
https://doi.org/10.1023/A:1020181423055
23 Haruta  M. Chance and necessity: My encounter with gold catalysts. Angewandte Chemie International Edition, 2014, 53(1): 52–56
https://doi.org/10.1002/anie.201305987
24 Valden  M, Lai  X, Goodman  D W. Onset of catalytic activity of gold clusters on titania with the appearance of nonmetallic properties. Science, 1998, 281(5383): 1647–1650
https://doi.org/10.1126/science.281.5383.1647
25 Haruta  M, Kobayashi  T, Sano  H, Yamada  N. Novel gold catalysts for the oxidation of carbon monoxide at a temperature far below  0 °C. Chemistry Letters, 1987, 16(2): 405–408
26 Haruta  M, Yamada  N, Kobayashi  T, Iijima  S. Gold catalysts prepared by coprecipitation for low-temperature oxidation of hydrogen and of carbon monoxide. Journal of Catalysis, 1989, 115(2): 301–309
https://doi.org/10.1016/0021-9517(89)90034-1
27 Zhang  J, Tang  Y, Lee  K, Ouyang  M. Tailoring light-matter-spin interactions in colloidal hetero-nanostructures. Nature, 2010, 466(7302): 91–95
https://doi.org/10.1038/nature09150
28 Baker  G A. Nanoparticles: From theory to application. Journal of the American Chemical Society, 2004, 126(47): 15632–15633
29 Natelson  D. Nanostructures and Nanotechnology. Cambridge: Cambridge University Press, 2015
30 Aguirre  M E, Rodríguez  H B, San Román  E, Feldhoff  A, Grela  M A. Ag@ZnO core-shell nanoparticles formed by the timely reduction of Ag+ ions and zinc acetate hydrolysis in N,N-dimethylformamide: Mechanism of growth and photocatalytic properties. Journal of Physical Chemistry C, 2011, 115(50): 24967–24974
https://doi.org/10.1021/jp209117s
31 Arroyo-Ramírez  L, Chen  C, Cargnello  M, Murray  C B, Fornasiero  P, Gorte  R J. Supported platinum-zinc oxide core-shell nanoparticle catalysts for methanol steam reforming. Journal of Materials Chemistry. A, Materials for Energy and Sustainability, 2014, 2(45): 19509–19514
https://doi.org/10.1039/C4TA04790G
32 Zhang  N, Liu  S, Fu  X, Xu  Y J. Synthesis of M@TiO2 (M= Au, Pd, Pt) core-shell nanocomposites with tunable photoreactivity. Journal of Physical Chemistry C, 2011, 115(18): 9136–9145
https://doi.org/10.1021/jp2009989
33 An  K, Zhang  Q, Alayoglu  S, Musselwhite  N, Shin  J Y, Somorjai  G A. High-temperature catalytic reforming of n-hexane over supported and core-shell Pt nanoparticle catalysts: Role of oxide-metal interface and thermal stability. Nano Letters, 2014, 14(8): 4907–4912
https://doi.org/10.1021/nl502434m
34 Liu  S, Xie  M, Li  Y, Guo  X, Ji  W, Ding  W, Au  C. Novel sea urchin-like hollow core-shell SnO2 superstructures: Facile synthesis and excellent ethanol sensing performance. Sensors and Actuators. B, Chemical, 2010, 151(1): 229–235
https://doi.org/10.1016/j.snb.2010.09.015
35 Phadungdhitidhada  S, Thanasanvorakun  S, Mangkorntong  P, Choopun  S, Mangkorntong  N, Wongratanaphisan  D. SnO2 nanowires mixed nanodendrites for high ethanol sensor response. Current Applied Physics, 2011, 11(6): 1368–1373
https://doi.org/10.1016/j.cap.2011.04.007
36 McAleer  J F, Moseley  P T, Norris  J O, Williams  D E. Tin dioxide gas sensors. Part 1. Aspects of the surface chemistry revealed by electrical conductance variations. Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 1. Physical Chemistry in Condensed Phases, 1987, 83(4): 1323–1346
37 Yu  K, Wu  Z, Zhao  Q, Li  B, Xie  Y. High-temperature-stable Au@SnO2 core/shell supported catalyst for CO oxidation. Journal of Physical Chemistry C, 2008, 112(7): 2244–2247
https://doi.org/10.1021/jp711880e
38 Galeano  C, Güttel  R, Paul  M, Arnal  P, Lu  A H, Schüth  F. Yolk-shell gold nanoparticles as model materials for support—effect studies in heterogeneous catalysis: Au,@C and Au,@ZrO2 for CO oxidation as an example. Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany), 2011, 17(30): 8434–8439
https://doi.org/10.1002/chem.201100318
39 Bakhmutsky  K, Wieder  N L, Cargnello  M, Galloway  B, Fornasiero  P, Gorte  R J. A Versatile route to core-shell catalysts: Synthesis of dispersible M@ Oxide (M= Pd, Pt; Oxide= TiO2, ZrO2) nanostructures by self–assembly. ChemSusChem, 2012, 5(1): 140–148
https://doi.org/10.1002/cssc.201100491
40 Manicone  P F, Iommetti  P R, Raffaelli  L. An overview of zirconia ceramics: Basic properties and clinical applications. Journal of Dentistry, 2007, 35(11): 819–826
https://doi.org/10.1016/j.jdent.2007.07.008
41 Wei  Y, Zhao  Z, Yu  X, Jin  B, Liu  J, Xu  C, Duan  A, Jiang  G, Ma  S. One-pot synthesis of core-shell Au@ CeO2-d nanoparticles supported on three-dimensionally ordered macroporous ZrO2 with enhanced catalytic activity and stability for soot combustion. Catalysis Science & Technology, 2013, 3(11): 2958–2970 
https://doi.org/10.1039/c3cy00248a
42 Kong  L, Chen  W, Ma  D, Yang  Y, Liu  S, Huang  S. Size control of Au@Cu2O octahedra for excellent photocatalytic performance. Journal of Materials Chemistry, 2012, 22(2): 719–724
https://doi.org/10.1039/C1JM13672K
43 Lin  F H, Doong  R. Bifunctional Au-Fe3O4 heterostructures for magnetically recyclable catalysis of nitrophenol reduction. Journal of Physical Chemistry C, 2011, 115(14): 6591–6598
https://doi.org/10.1021/jp110956k
44 Zhang  H, Ji  Z, Xia  T, Meng  H, Low-Kam  C, Liu  R, Pokhrel  S, Lin  S, Wang  X, Liao  Y P, Wang  M, Li  L, Rallo  R, Damoiseaux  R, Telesca  D, Mädler  L, Cohen  Y, Zink  J I, Nel  A E. Use of metal oxide nanoparticle band gap to develop a predictive paradigm for oxidative stress and acute pulmonary inflammation. ACS Nano, 2012, 6(5): 4349–4368
https://doi.org/10.1021/nn3010087
45 Zhu  H, Sigdel  A, Zhang  S, Su  D, Xi  Z, Li  Q, Sun  S. Core/shell Au/MnO nanoparticles prepared through controlled oxidation of AuMn as an electrocatalyst for sensitive H2O2 detection. Angewandte Chemie, 2014, 126(46): 12716–12720
https://doi.org/10.1002/ange.201406281
46 Zhang  T, Zhao  H, He  S, Liu  K, Liu  H, Yin  Y, Gao  C. Unconventional route to encapsulated ultrasmall gold nanoparticles for high-temperature catalysis. ACS Nano, 2014, 8(7): 7297–7304
https://doi.org/10.1021/nn502349k
47 Rubinstein  M, Kodama  R, Makhlouf  S A. Electron spin resonance study of NiO antiferromagnetic nanoparticles. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2001, 234(2): 289–293
https://doi.org/10.1016/S0304-8853(01)00313-4
48 Biju  V, Khadar  M A. DC conductivity of consolidated nanoparticles of NiO. Materials Research Bulletin, 2001, 36(1): 21–33
https://doi.org/10.1016/S0025-5408(01)00488-3
49 Wang  Z, Bi  H, Wang  P, Wang  M, Liu  Z, Liu  X. Magnetic and microwave absorption properties of self-assemblies composed of core-shell cobalt-cobalt oxide nanocrystals. Physical Chemistry Chemical Physics, 2015, 17(5): 3796–3801
https://doi.org/10.1039/C4CP04985C
50 Zhang  J, Tang  Y, Lee  K, Ouyang  M. Nonepitaxial growth of hybrid core-shell nanostructures with large lattice mismatches. Science, 2010, 327(5973): 1634–1638
https://doi.org/10.1126/science.1184769
51 Sun  H, He  J, Wang  J, Zhang  S Y, Liu  C, Sritharan  T, Mhaisalkar  S, Han  M Y, Wang  D, Chen  H. Investigating the multiple roles of polyvinylpyrrolidone for a general methodology of oxide encapsulation. Journal of the American Chemical Society, 2013, 135(24): 9099–9110
https://doi.org/10.1021/ja4035335
52 Zheleva  T, Jagannadham  K, Narayan  J. Epitaxial growth in large-lattice-mismatch systems. Journal of Applied Physics, 1994, 75(2): 860–871
https://doi.org/10.1063/1.356440
53 Chen  Y, Washburn  J. Structural transition in large-lattice-mismatch heteroepitaxy. Physical Review Letters, 1996, 77(19): 4046–4049
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.4046
54 Kukta  R, Freund  L. Minimum energy configuration of epitaxial material clusters on a lattice-mismatched substrate. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 1997, 45(11): 1835–1860
https://doi.org/10.1016/S0022-5096(97)00031-8
55 Qi  J, Chen  J, Li  G, Li  S, Gao  Y, Tang  Z. Facile synthesis of core-shell Au@CeO2 nanocomposites with remarkably enhanced catalytic activity for CO oxidation. Energy & Environmental Science, 2012, 5(10): 8937–8941
https://doi.org/10.1039/c2ee22600f
56 Liu  D Y, Ding  S Y, Lin  H X, Liu  B J, Ye  Z Z, Fan  F R, Ren  B, Tian  Z Q. Distinctive enhanced and tunable plasmon resonant absorption from controllable Au@Cu2O nanoparticles: Experimental and theoretical modeling. Journal of Physical Chemistry C, 2012, 116(7): 4477–4483
https://doi.org/10.1021/jp211565c
57 Meir  N, Jen-La  P I, Flomin  K, Chockler  E, Moshofsky  B, Diab  M, Volokh  M, Mokari  T. Studying the chemical, optical and catalytic properties of noble metal (Pt, Pd, Ag, Au)-Cu2O core-shell nanostructures grown via a general approach. Journal of Materials Chemistry. A, Materials for Energy and Sustainability, 2013, 1(5): 1763–1769
https://doi.org/10.1039/C2TA00721E
58 Wang  W C, Lyu  L M, Huang  M H. Investigation of the effects of polyhedral gold nanocrystal morphology and facets on the formation of Au-Cu2O core-shell heterostructures. Chemistry of Materials, 2011, 23(10): 2677–2684
https://doi.org/10.1021/cm200708q
59 Zhang  L, Blom  D A, Wang  H. Au-Cu2O core-shell nanoparticles: A hybrid metal-semiconductor heteronanostructure with geometrically tunable optical properties. Chemistry of Materials, 2011, 23(20): 4587–4598
https://doi.org/10.1021/cm202078t
60 Yin  H, Ma  Z, Chi  M, Dai  S. Heterostructured catalysts prepared by dispersing Au@Fe2O3 core-shell structures on supports and their performance in CO oxidation. Catalysis Today, 2011, 160(1): 87–95
https://doi.org/10.1016/j.cattod.2010.05.013
61 Zhuang  Z, Sheng  W, Yan  Y. Synthesis of monodispere Au@Co3O4 core-shell nanocrystals and their enhanced catalytic activity for oxygen evolution reaction. Advanced Materials, 2014, 26(23): 3950–3955
https://doi.org/10.1002/adma.201400336
62 Lin  M, Wang  Y, Sun  X, Wang  W, Chen  L. “Elastic” property of mesoporous silica shell: For dynamic surface enhanced Raman scattering ability monitoring of growing noble metal nanostructures via a simplified spatially confined growth method. ACS Applied Materials & Interfaces, 2015, 7(14): 7516–7525
https://doi.org/10.1021/acsami.5b01077
63 Chung  F C, Wu  R J, Cheng  F C. Fabrication of a Au@SnO2 core-shell structure for gaseous formaldehyde sensing at room temperature. Sensors and Actuators. B, Chemical, 2014, 190: 1–7
https://doi.org/10.1016/j.snb.2013.08.037
64 Wu  R J, Lin  D J, Yu  M R, Chen  M H, Lai  H F. Ag@SnO2 core-shell material for use in fast-response ethanol sensor at room operating temperature. Sensors and Actuators. B, Chemical, 2013, 178: 185–191
https://doi.org/10.1016/j.snb.2012.12.052
65 Goebl  J, Joo  J B, Dahl  M, Yin  Y. Synthesis of tailored Au@TiO2 core-shell nanoparticles for photocatalytic reforming of ethanol. Catalysis Today, 2014, 225: 90–95
https://doi.org/10.1016/j.cattod.2013.09.011
66 Fang  C, Jia  H, Chang  S, Ruan  Q, Wang  P, Chen  T, Wang  J. (Gold core)/(titania shell) nanostructures for plasmon-enhanced photon harvesting and generation of reactive oxygen species. Energy & Environmental Science, 2014, 7(10): 3431–3438
https://doi.org/10.1039/C4EE01787K
67 Bond  G C. Gold: A relatively new catalyst. Catalysis Today, 2002, 72(1): 5–9
https://doi.org/10.1016/S0920-5861(01)00522-3
68 Ge  J, Zhang  Q, Zhang  T, Yin  Y. Core-satellite nanocomposite catalysts protected by a porous silica shell: Controllable reactivity, high stability, and magnetic recyclability. Angewandte Chemie, 2008, 120(46): 9056–9060
https://doi.org/10.1002/ange.200803968
69 Poovarodom  S, Bass  J D, Hwang  S J, Katz  A. Investigation of the core-shell interface in gold@silica nanoparticles: A silica imprinting approach. Langmuir, 2005, 21(26): 12348–12356
https://doi.org/10.1021/la052006d
70 Liz-Marzán  L M, Giersig  M, Mulvaney  P. Synthesis of nanosized gold-silica core-shell particles. Langmuir, 1996, 12(18): 4329–4335
https://doi.org/10.1021/la9601871
71 Zhang  J, Li  L, Huang  X, Li  G. Fabrication of Ag-CeO2 core-shell nanospheres with enhanced catalytic performance due to strengthening of the interfacial interactions. Journal of Materials Chemistry, 2012, 22(21): 10480–10487
https://doi.org/10.1039/c2jm16701h
72 Zhang  N, Xu  Y J. Aggregation-and leaching-resistant, reusable, and multifunctional Pd@CeO2 as a robust nanocatalyst achieved by a hollow core-shell strategy. Chemistry of Materials, 2013, 25(9): 1979–1988
https://doi.org/10.1021/cm400750c
73 Tsuji  M, Matsuo  R, Jiang  P, Miyamae  N, Ueyama  D, Nishio  M, Hikino  S, Kumagae  H, Kamarudin  K S N, Tang  X L. Shape-dependent evolution of Au@Ag core-shell nanocrystals by PVP-assisted N,N-dimethylformamide reduction. Crystal Growth & Design, 2008, 8(7): 2528–2536
https://doi.org/10.1021/cg800162t
74 Arnal  P M, Comotti  M, Schüth  F. High temperature stable catalysts by hollow sphere encapsulation. Angewandte Chemie, 2006, 118(48): 8404–8407
https://doi.org/10.1002/ange.200603507
75 Qu  Y, Liu  F, Wei  Y, Gu  C, Zhang  L, Liu  Y. Forming ceria shell on Au-core by LSPR photothermal induced interface reaction. Applied Surface Science, 2015, 343: 207–211
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.03.114
76 Li  B, Gu  T, Ming  T, Wang  J, Wang  P, Wang  J, Yu  J C. (Gold core)@(ceria shell) nanostructures for plasmon-enhanced catalytic reactions under visible light. ACS Nano, 2014, 8(8): 8152–8162
https://doi.org/10.1021/nn502303h
77 Zhu  Z, Chang  J L, Wu  R J. Fast ozone detection by using a core-shell Au@TiO2 sensor at room temperature. Sensors and Actuators. B, Chemical, 2015, 214: 56–62
https://doi.org/10.1016/j.snb.2015.03.017
78 Mitsudome  T, Yamamoto  M, Maeno  Z, Mizugaki  T, Jitsukawa  K, Kaneda  K. One-step synthesis of core-gold/shell-ceria nano-material and its catalysis for highly selective semihydrogenation of alkynes. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(42): 13452–13455
https://doi.org/10.1021/jacs.5b07521
79 Han  L, Zhu  C, Hu  P, Dong  S. One-pot synthesis of a Au@TiO2 core-shell nanocomposite and its catalytic property. RSC Advances, 2013, 3(31): 12568–12570
https://doi.org/10.1039/c3ra42431f
80 Han  L, Wei  H, Tu  B, Zhao  D. A facile one-pot synthesis of uniform core-shell silver nanoparticle@ mesoporous silica nanospheres. Chemical Communications, 2011, 47(30): 8536–8538
https://doi.org/10.1039/c1cc12718g
81 Jiang  W, Zhou  Y, Zhang  Y, Xuan  S, Gong  X. Superparamagnetic Ag@Fe3O4 core-shell nanospheres: Fabrication, characterization and application as reusable nanocatalysts. Dalton Transactions (Cambridge, England), 2012, 41(15): 4594–4601
https://doi.org/10.1039/c2dt12307j
82 Chen  L, Chang  B K, Lu  Y, Yang  W, Tatarchuk  B J. Selective catalytic oxidation of CO for fuel cell application. Fuel Chemistry Division Preprints, 2002, 47(2): 609–610
83 Hutchings  G J, Haruta  M. A golden age of catalysis: A perspective. Applied Catalysis A, General, 2005, 291(1): 2–5
https://doi.org/10.1016/j.apcata.2005.05.044
84 Kandoi  S, Gokhale  A, Grabow  L, Dumesic  J, Mavrikakis  M. Why Au and Cu are more selective than Pt for preferential oxidation of CO  at  low  temperature.  Catalysis  Letters,  2004,  93(1-2):  93–100
https://doi.org/10.1023/B:CATL.0000016955.66476.44
85 Güttel  R, Paul  M, Galeano  C, Schüth  F. Au @ZrO2 yolk-shell catalysts for CO oxidation: Study of particle size effect by ex-post size control of Au cores. Journal of Catalysis, 2012, 289: 100–104
https://doi.org/10.1016/j.jcat.2012.01.021
86 Bauer  J C, Toops  T J, Oyola  Y, Parks  J E, II, Dai  S, Overbury  S H. Catalytic activity and thermal stability of Au-CuO/SiO2 catalysts for the low temperature oxidation of CO in the presence of propylene and NO. Catalysis Today, 2014, 231: 15–21
https://doi.org/10.1016/j.cattod.2014.01.040
87 Pachfule  P, Kandambeth  S, Díaz  D D, Banerjee  R. Highly stable covalent organic framework—Au nanoparticles hybrids for enhanced activity for nitrophenol reduction. Chemical Communications, 2014, 50(24): 3169–3172
https://doi.org/10.1039/c3cc49176e
88 Du  Y, Chen  H, Chen  R, Xu  N. Synthesis of p-aminophenol from p-nitrophenol over nano-sized nickel catalysts. Applied Catalysis A, General, 2004, 277(1): 259–264
https://doi.org/10.1016/j.apcata.2004.09.018
89 Woo  H, Park  K H. Hybrid Au nanoparticles on Fe3O4@ polymer as efficient catalyst for reduction of 4-nitrophenol. Catalysis Communications, 2014, 46: 133–137
https://doi.org/10.1016/j.catcom.2013.12.007
90 Kang  H, Kim  M, Park  K H. Effective immobilization of gold nanoparticles on core-shell thiol-functionalized GO coated TiO2 and their catalytic application in the reduction of 4-nitrophenol. Applied Catalysis A, General, 2015, 502: 239–245
https://doi.org/10.1016/j.apcata.2015.05.032
91 Robinson  I, Tung  L D, Maenosono  S, Wälti  C, Thanh  N T. Synthesis of core-shell gold coated magnetic nanoparticles and their interaction with thiolated DNA. Nanoscale, 2010, 2(12): 2624–2630
https://doi.org/10.1039/c0nr00621a
92 Chang  Y C, Chen  D H. Catalytic reduction of 4-nitrophenol by magnetically recoverable Au nanocatalyst. Journal of Hazardous Materials, 2009, 165(1): 664–669
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.10.034
93 Gupta  V K, Atar  N, Yola  M L, Üstündağ  Z, Uzun  L. A novel magnetic Fe@Au core-shell nanoparticles anchored graphene oxide recyclable nanocatalyst for the reduction of nitrophenol compounds. Water Research, 2014, 48: 210–217
https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.09.027
94 Fan  C M, Zhang  L F, Wang  S S, Wang  D H, Lu  L Q, Xu  A W. Novel CeO2 yolk-shell structures loaded with tiny Au nanoparticles for superior catalytic reduction of p-nitrophenol. Nanoscale, 2012, 4(21): 6835–6840
https://doi.org/10.1039/c2nr31713c
95 Evangelista  V, Acosta  B, Miridonov  S, Smolentseva  E, Fuentes  S, Simakov  A. Highly active Au-CeO2@ZrO2 yolk-shell nanoreactors for the reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol. Applied Catalysis B: Environmental, 2015, 166: 518–528
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2014.12.006
96 He  B, Zhao  Q, Zeng  Z, Wang  X, Han  S. Effect of hydrothermal reaction time and calcination temperature on properties of Au@CeO2 core-shell catalyst for CO oxidation at low temperature. Journal of Materials Science, 2015, 50(19): 6339–6348
https://doi.org/10.1007/s10853-015-9181-z
97 Ke  F, Zhu  J, Qiu  L G, Jiang  X. Controlled synthesis of novel Au@MIL-100 (Fe) core-shell nanoparticles with enhanced catalytic performance. Chemical Communications, 2013, 49(13): 1267–1269
https://doi.org/10.1039/C2CC33964A
98 Wang  S, Zhang  M, Zhang  W. Yolk-shell catalyst of single Au nanoparticle encapsulated within hollow mesoporous silica microspheres. ACS Catalysis, 2011, 1(3): 207–211
https://doi.org/10.1021/cs1000762
99 Mitsudome  T, Mikami  Y, Matoba  M, Mizugaki  T, Jitsukawa  K, Kaneda  K. Design of a silver-cerium dioxide core-shell nanocomposite catalyst for chemoselective reduction reactions. Angewandte Chemie International Edition, 2012, 51(1): 136–139
https://doi.org/10.1002/anie.201106244
100 Wunder  S, Lu  Y, Albrecht  M, Ballauff  M. Catalytic activity of faceted gold nanoparticles studied by a model reaction: Evidence for substrate-induced surface restructuring. ACS Catalysis, 2011, 1(8): 908–916
https://doi.org/10.1021/cs200208a
101 Hsu  S C, Liu  S Y, Wang  H J, Huang  M H. Facet dependent surface plasmon resonance properties of Au-Cu2O core-shell nanocubes, octahedra,  and  rhombic  dodecahedra.  Small,  2015,  11(2):  195–201
https://doi.org/10.1002/smll.201401916
102 Rashid  M, Mandal  T K. Templateless synthesis of polygonal gold nanoparticles: An unsupported and reusable catalyst with superior activity.  Advanced Functional  Materials,  2008,  18(15):  2261–2271
https://doi.org/10.1002/adfm.200800085
103 Shi  X, Ji  Y, Hou  S, Liu  W, Zhang  H, Wen  T, Yan  J, Song  M, Hu  Z, Wu  X. Plasmon enhancement effect in Au gold nanorods@Cu2O core-shell nanostructures and their use in probing defect states. Langmuir, 2015, 31(4): 1537–1546
https://doi.org/10.1021/la503988e
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed