负载型金催化剂催化乙醇选择氧化反应

选择不同氧化物(Al2O3,SiO2,TiO2,MgO)和H-ZSM-5分子筛作为载体,以尿素为沉淀剂,采用沉积-沉淀法制备了一系列负载型金催化剂.采用X射线衍射、电感耦合等离子体发射光谱、程序升温还原、NH3程序升温脱附和透射电镜等技术对催化剂样品进行了表征,并测定了催化剂对乙醇选择氧化反应的催化性能.选择Au/Al2O3催化剂,考察了金负载量、反应条件(温度、压力、时间)和添加剂对乙醇选择氧化反应的影响.结果表明,所制备的Au/Al2O3催化剂的金负载率较高,金粒子较小(3～4 nm)且分布均匀.载体对金催化剂催化乙醇氧化反应有显著影响,主要产物为乙醛、乙酸乙酯和缩醛.以TiO2为载体时,乙醇转化率较高.以Al2O3为载体时,乙酸乙酯选择性较高;少量碱性添加剂可抑制缩醛的生成,并可提高乙醇转化率和乙酸乙酯选择性.在优化的条件下,乙醇转化率可达4.7%,乙酸乙酯选择性可达93.5%.     

水滑石负载 Au 纳米粒子的制备及其催化醇氧化反应

 采用离子交换法和 NaBH4 还原法制备了 Mg-Al-水滑石 (LDH) 负载的 Au 纳米粒子 (Au/LDH) 催化剂. X 射线衍射和透射电镜结果表明, Au 粒子较均匀地分散在水滑石表面, 载体仍保持层状结构. 在温和的反应条件下, Au/LDH 对一系列醇的氧化反应表现出优异的催化性能, 如在室温常压下进行分子 O2 氧化 1-苯基乙醇的反应, 底物转化率和苯乙酮选择性都接近 100%, 而且催化剂经过多次循环使用后, 其活性未见下降. 可见, Au/LDH 催化剂在醇氧化反应中具有良好的应用前景.     

Ce-Zr复合氧化物负载Au纳米粒子催化甲醇氧化反应中的载体效应

采用沉积-沉淀法制备了不同Ce/Zr比的Au/Ce1-xZrxO2(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8)催化剂,研究了其催化甲醇完全氧化反应和选择氧化反应中的载体效应.通过X射线衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱、高分辨透射电镜、CO2和NH3程序升温脱附以及CO吸附红外光谱等手段表征了催化剂的结构、组成和酸碱性.结果表明,这些催化剂具有相似的载体粒径和晶相结构、Au担载量、Au粒径和价态以及相似的表面酸碱性等.在甲醇完全氧化和甲醇选择氧化反应中,Au/Ce1-xZrxO2催化剂活性均随载体中Ce/Zr比的减小而降低.与催化剂储氧量,即表面活性氧浓度下降一致.对于甲醇选择氧化反应,甲酸甲酯选择性则随Ce/Zr比减小而升高.这不是由于催化剂表面酸碱性差异所致,而是与催化剂载体中Ce含量降低导致的表面活性氧浓度减小和催化剂的氧化能力减弱密切相关.Au催化剂载体效应本质的认识将有助于为目标氧化反应设计具有更高活性或选择性的催化剂体系.     

载体表面酸碱性质对无碱水溶液中Au催化的甘油氧化反应产物选择性的调控作用（英文）

甘油(GL)是一种重要的生物平台分子,通过催化选择氧化反应将其转化为具有高附加值化学品是可持续发展化学化工的重要课题之一.以Au为催化剂的GL水相选择氧化反应可以生成甘油酸(GLA)、二羟基丙酮(DHA)、羟基丙二酸(TTA)、羟基乙酸(GCA)和乳酸(LA)等多种产物.通常,该反应需要碱(NaO H)存在时才能进行,产物往往以GLA为主(选择性40%?70%),副产物主要有GCA,TTA和草酸(OA).一般认为,可溶性碱(OH?)是通过夺取GL分子中羟基上的质子而诱发反应的.尽管在Au催化的反应体系中从未检测到有甘油醛(GLD)生成,GLD和/或DHA被认为是该反应的中间物种.本课题组前期工作表明,氧化物(Ti O2,Al2O3,Zr O2,Cu O等)负载的纳米Au催化剂能够在无碱(无外加OH?)水溶液中选择性催化GL氧化生成DHA(而不是GLA).因此,OH-的存在与否很可能会改变水溶液中Au催化剂上GL氧化反应的途径.本文试图回答当GL的水溶液中不存在Na OH时,Au催化剂载体的表面酸碱性质是否也会对GL氧化反应的选择性产生调控作用.我们选用Mg/Al比(x)不同的MgO-Al2O3样品为Au催化剂的载体,以尿素为沉淀剂,采用沉积沉淀法制备了相应的Au/MgO-Al2O3(x)催化剂样品.采用X射线衍射、电感耦合等离子体-原子发射光谱仪、透射电镜以及N2吸附-脱附等温线等对MgO-Al2O3(x)和/或Au/MgO-Al2O3样品的物相、元素组成、Au颗粒大小以及比表面积等进行了表征分析;采用NH3和CO2程序升温脱附(TPD)分别对MgO-Al2O3(x)载体表面的酸、碱性进行了测定.NH3-TPD和CO2-TPD结果表明,随着Mg/Al比x从0增加至4.8,MgO-Al2O3(x)的表面酸量从0.94降到0.20μmol/m2,而其表面碱量却从0.05剧增至0.80μmol/m2.因此,载体中MgO含量越多或Mg/Al比越大,其酸性越弱而碱性越强.在无碱水溶液中的催化反应结果表明,Au/MgO-Al2O3(x)上GL氧化反应的主要产物为DHA,GLA以及GCA等.随着x值(催化剂表面碱性)不断增大,产物DHA的选择性从约80%下降到10%左右,而GLA的选择性却从约4%增加至约50%.当载体为酸性最强的Al2O3(x=0)时,产物DHA的选择性为最高(80%).由此可见,载体表面的酸碱性质决定了无碱水溶液中Au催化剂上的GL氧化产物的分布.此外,当保持Au粒子的尺寸基本不变(如3.1或6.6 nm左右),而改变载体的酸碱性质时,Au/Mg O-Al2O3催化GL氧化反应的活性(TOF)可相差8?9倍.本文还通过改变Au/MgO-Al2O3样品焙烧温度,制备了表面酸碱性质相同而颗粒大小不同的三个Au/MgO-Al2O3(0.2)催化剂,考察了Au粒径对GL氧化反应选择性的影响.在这三个催化剂上,Au颗粒的平均尺寸分别为2.8,3.2和6.6 nm,GL氧化反应的产物选择性近乎相同(DHA和GLA的选择性分别为65%和15%左右),但平均尺寸为6.6 nm Au粒子的催化活性(TOF)是3.2 nm Au粒子的1.6倍,2.8 nm Au粒子的2.7倍.因此,本文建立了载体表面酸碱性质与无碱水溶液中GL氧化产物选择性之间的关系,通过改变载体表面酸碱性质实现了对无碱水溶液中Au催化剂上GL氧化反应选择性的调控.尽管载体酸碱性质和Au粒子尺寸都对Au/Mg O-Al2O3催化剂的本征活性有重要影响,但载体酸碱性质的影响更显著.     

载体表面酸碱性质对无碱水溶液中Au催化的甘油氧化反应产物选择性的调控作用

甘油(GL)是一种重要的生物平台分子,通过催化选择氧化反应将其转化为具有高附加值化学品是可持续发展化学化工的重要课题之一.以Au为催化剂的GL水相选择氧化反应可以生成甘油酸(GLA)、二羟基丙酮(DHA)、羟基丙二酸(TTA)、羟基乙酸(GCA)和乳酸(LA)等多种产物.通常,该反应需要碱(NaOH)存在时才能进行,产物往往以GLA为主(选择性40%-70%),副产物主要有GCA, TTA和草酸(OA).一般认为,可溶性碱(OH-)是通过夺取GL分子中羟基上的质子而诱发反应的.尽管在Au催化的反应体系中从未检测到有甘油醛(GLD)生成, GLD和/或DHA被认为是该反应的中间物种.本课题组前期工作表明,氧化物(TiO2, Al2O3, ZrO2, CuO等)负载的纳米Au催化剂能够在无碱(无外加OH-)水溶液中选择性催化GL氧化生成DHA(而不是GLA).因此, OH-的存在与否很可能会改变水溶液中Au催化剂上GL氧化反应的途径.本文试图回答当GL的水溶液中不存在NaOH时, Au催化剂载体的表面酸碱性质是否也会对GL氧化反应的选择性产生调控作用.我们选用Mg/Al比(x)不同的MgO-Al2O3样品为Au催化剂的载体,以尿素为沉淀剂,采用沉积沉淀法制备了相应的Au/MgO-Al2O3(x)催化剂样品.采用X射线衍射、电感耦合等离子体-原子发射光谱仪、透射电镜以及N2吸附-脱附等温线等对MgO-Al2O3(x)和/或Au/MgO-Al2O3样品的物相、元素组成、Au颗粒大小以及比表面积等进行了表征分析;采用NH3和CO2程序升温脱附(TPD)分别对MgO-Al2O3(x)载体表面的酸、碱性进行了测定. NH3-TPD和CO2-TPD结果表明,随着Mg/Al比x从0增加至4.8, MgO-Al2O3(x)的表面酸量从0.94降到0.20μmol/m2,而其表面碱量却从0.05剧增至0.80μmol/m2.因此,载体中MgO含量越多或Mg/Al比越大,其酸性越弱而碱性越强.在无碱水溶液中的催化反应结果表明, Au/MgO-Al2O3(x)上GL氧化反应的主要产物为DHA, GLA以及GCA等.随着x值(催化剂表面碱性)不断增大,产物DHA的选择性从约80%下降到10%左右,而GLA的选择性却从约4%增加至约50%.当载体为酸性最强的Al2O3(x =0)时,产物DHA的选择性为最高(80%).由此可见,载体表面的酸碱性质决定了无碱水溶液中Au催化剂上的GL氧化产物的分布. 此外,当保持Au粒子的尺寸基本不变(如3.1或6.6 nm左右),而改变载体的酸碱性质时, Au/MgO-Al2O3催化GL氧化反应的活性(TOF)可相差8-9倍.本文还通过改变Au/MgO-Al2O3样品焙烧温度,制备了表面酸碱性质相同而颗粒大小不同的三个Au/MgO-Al2O3(0.2)催化剂,考察了Au粒径对GL氧化反应选择性的影响.在这三个催化剂上, Au颗粒的平均尺寸分别为2.8,3.2和6.6 nm, GL氧化反应的产物选择性近乎相同(DHA和GLA的选择性分别为65%和15%左右),但平均尺寸为6.6 nm Au粒子的催化活性(TOF)是3.2 nm Au粒子的1.6倍,2.8 nm Au粒子的2.7倍.因此,本文建立了载体表面酸碱性质与无碱水溶液中GL氧化产物选择性之间的关系,通过改变载体表面酸碱性质实现了对无碱水溶液中Au催化剂上GL氧化反应选择性的调控.尽管载体酸碱性质和Au粒子尺寸都对Au/MgO-Al2O3催化剂的本征活性有重要影响,但载体酸碱性质的影响更显著.     

Mg-Al类水滑石层板结构中Al/Mg比与稳定性的关系

通过改变Mg和Al的数量构建不同Al/Mg比的类水滑石层板模型, 采用量子化学密度泛函理论(DFT), 优化并计算各种Al/Mg比的水滑石结构, 通过对键长、电荷、能量等分析, 得出Al/Mg比对水滑石稳定性的影响规律. 在实际的水滑石层板结构中, 当Al/Mg比为1:2和1:3时, 最适宜形成稳定水滑石相, 且1:3比1:2更具优势.     

AuPd/SiO_2催化剂用于无溶剂条件下分子氧液相氧化甲苯

采用浸渍法和溶胶负载法制备了一系列Au-Pd双金属催化剂,用氮吸附法,X光粉末衍射(XRD)、程序升温还原(TPR),扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征.以分子氧为氧化剂,在无任何其它溶剂存在的条件下,考察了催化剂制备方法、不同类型载体、Au/Pd原子比、浸渍顺序、活化温度、催化剂用量及反应时间等多种因素对甲苯选择氧化反应的影响.实验结果表明:对SiO_2载体,以共浸渍法制备的催化剂活性和选择性最好;TiO_2载体,以溶胶负载法制备的催化剂活性和选择性较好;Au Pd双金属催化剂比单金或者单钯催化剂具有更好的催化活性.其中Au Pd/SiO_2-I催化剂使甲苯转化率达到56.8%,苯甲酸苄酯的选择性为9 1.3%,TON值为3692.Au Pd/SiO_2-I催化剂中氧化态的钯和零价金更利于催化剂中的电子传递从而利于催化氧化反应的进行.     

Ni-Al复合氧化物/介孔杭锦2#土负载Au催化剂制备及其CO氧化催化性能

采用导向剂共沉淀-水热法合成不同复合量3Ni-Al类水滑石（LDH）/酸化杭锦2^#土载体前驱物.以液相还原-焙烧法制备不同Au负载量的Ni-Al复合氧化物/介孔杭锦2^#土负载Au催化剂.采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）、原子吸收光谱（AAS）、N₂物理吸附-脱附、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、X射线光电子能谱（XPS）等手段对催化剂进行表征;并考察其催化CO氧化活性及稳定性.结果表明,3Ni-Al LDH在酸化杭锦2^#土上复合均匀;其负载Au后经500℃空气气氛焙烧,催化剂具有介孔结构,Au颗粒分散均匀、平均粒径小于10 nm;Ni-Al LDH复合量增加有利于纳米Au分散并抑制其粒径增大,且纳米Au与载体间存在较强相互作用;随Ni-Al LDH复合量和Au负载量增加,负载Au催化剂催化活性提高,当Ni-Al LDH复合量15%（Ni 3.47%）,Au负载量3%时,所得负载Au催化剂性能最佳：T₅₀为48℃,80℃时CO转化率大于90%,180℃连续反应10 h,CO转化率保持100%,空气放置110 d后,虽然其低温活性有所下降,但120℃时,仍可实现CO转化率大于90%.     

Mg-Al水滑石催化甘油与碳酸二甲酯的酯交换反应简

报道了温和条件下甘油和碳酸二甲酯在一系列不同Mg/Al比（0.5-6）的Mg-Al水滑石催化下合成碳酸甘油酯（GC）的反应. 发现,Mg-Al水滑石对该反应具有很高的GC选择性,其中Mg/Al=2经400℃处理所得水滑石催化效率最高：70 ℃反应3 h甘油转化率达66.9%时,GC选择性维持在97%以上. 表征结果表明,水滑石样品的比表面积、孔径、结晶度和表面碱性对其催化活性影响很大.     

Au/MOx/Al2O3催化剂催化CO低温氧化

 采用沉积沉淀法，将金负载在复合氧化物载体MOx/Al2O3上，制备得到了Au/MOx/Al2O3催化剂的活性要高于Au/Al2O3催化剂。Au/FeOx/Al2O3催化剂能够在低于223K的温度下实现CO完全催化氧化。TEM图象分析表明，纳米级高分散的金颗粒是金催化剂高活性的前提，但载体的选择，以及复合氧化物载体中过渡金属氧化物的选择，也会对金催化剂的活性产生明显的影响。     

Gold Nanoparticles Supported on a Layered Double Hydroxide as Efficient Catalysts for the One‐Pot Synthesis of Flavones

Flavones are a class of natural products with diverse biological activities and have frequently been synthesized by step‐by‐step procedures using stoichiometric amounts of reagents. Herein, a catalytic one‐pot procedure for the synthesis of flavone and its derivatives is developed. In the presence of gold nanoparticles supported on a Mg‐Al layered double hydroxide (Au/LDH), various kinds of flavones can be synthesized starting from 2′‐hydroxyacetophenones and benzaldehydes (or benzyl alcohols). The present one‐pot procedure consists of a sequence of several reactions, and Au/LDH can catalyze all these different types of reactions. The catalysis is shown to be truly heterogeneous, and Au/LDH can be readily recovered and reused.     

Gold nanoparticle-catalyzed environmentally benign deoxygenation of epoxides to alkenes

We have developed a highly efficient and green catalytic deoxygenation of epoxides to alkenes using gold nanoparticles (NPs) supported on hydrotalcite [HT: Mg(6)Al(2)CO(3)(OH)(16)] (Au/HT) with alcohols, CO/H(2)O or H(2) as the reducing reagent. Various epoxides were selectively converted to the corresponding alkenes. Among the novel metal NPs on HT, Au/HT was found to exhibit outstanding catalytic activity for the deoxygenation reaction. Moreover, Au/HT can be separated from the reaction mixture and reused with retention of its catalytic activity and selectivity. The high catalytic performance of Au/HT was attributed to the selective formation of Au-hydride species by the cooperative effect between Au NPs and HT.     

镍掺杂对氧化铝纳米片负载金催化剂在CO氧化反应中的促进作用（英文）

负载型金催化剂在CO氧化反应中具有良好的低温活性,受到了研究者的广泛关注,其催化性能与载体的性质密切相关.氧化铝具有廉价易得、比表面积大和热稳定性好等优点.然而,作为一种非还原性载体,氧化铝提供活性氧物种的能力差,与还原性载体相比催化剂的CO氧化活性较低.理论计算和实验结果表明,在金催化剂中引入过渡金属镍能够有效促进氧分子在催化剂表面的吸附和活化,从而提升金催化剂活性.此外,过渡金属的存在能够提高金的分散度,增加活性位数目,防止在高温预处理过程中金颗粒的烧结,从而提高催化剂的活性和稳定性.基于上述考虑,本文在氧化铝纳米片合成过程中原位引入硝酸镍,以实现对氧化铝载体的改性,然后负载金并应用于CO氧化反应.结果表明,当载体中的Ni/Al摩尔比为0.05,金负载量为1wt%时,采用还原性气氛对催化剂进行预处理可以得到具有CO氧化性能优良的金催化剂, 20 oC下CO转化率即可达100%.预处理气氛能够显著影响催化活性,采用还原性气氛预处理后催化剂活性明显优于氧化性气氛预处理.采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、氧气程序升温脱附(O2-TPD)、CO吸附原位红外光谱(CO-DRIFT)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段进一步研究了镍掺杂对Au/Al2O3催化剂上CO氧化反应的促进作用机制.XRD测试未观察到明显的金或镍衍射峰,表明金或镍物种均为高分散.HRTEM结果进一步证实,引入镍物种后金颗粒的粒径由3.6 nm减小为2.4 nm,表明镍掺杂有助于提高金的分散度.而XPS结果显示,镍掺杂催化剂中金与镍存在电子转移,而镍仍以Ni O为主.H2-TPR结果表明,镍掺杂的催化剂前驱体中的金物种更容易被还原.O2-TPD结果证实,镍掺杂催化剂能够引入更多的氧空位,促进氧分子的吸附和活化,从而促进CO氧化反应的进行.CO-DRIFT结果表明,相比于氧化性气氛,采用还原性气氛预处理后金物种的电子云密度增加, CO吸附增强.而对于镍掺杂的催化剂,金物种吸附CO分子的能力进一步提高,有利于CO氧化反应的进行.综上,镍掺杂能够有效提高催化剂中金的分散度,增强催化剂对CO的吸附,促进氧气分子的吸附和活化,从而提高了催化剂的CO氧化活性.     

镁铝酸碱双功能氧化物催化剂上醇胺氧化耦合合成亚胺性能（英文）

亚胺是一类重要的含氮有机化合物,由于具有不饱和C=N双键,可以作为一种有效的氮源,用于一系列含氮衍生物的合成.目前合成亚胺的工艺路线主要是通过羰基化合物和一级胺在强酸条件下缩合;与该路线相比,醇和胺在空气或氧气存在条件下耦合是一条更为绿色的工艺路线,其副产物只有水产生.目前的报道表明,一些具有氧化还原性质的催化剂,如负载型贵金属催化剂和负载型过渡金属氧化物催化剂在该反应中表现出一定催化性能,但很少关注表面酸碱性质对该反应性能的影响.在本工作中,我们尝试将具有酸碱双功能性质的Mg-Al复合氧化物作为催化剂用于该反应中,考察了Mg/Al比、焙烧温度和后处理条件对催化性能的影响.结果显示,Mg/Al=3的催化剂在反应中表现出最优的催化活性;NH_3-TPD和CO_2-TPD显示,随着镁含量的增加,样品表面碱性中心的数量呈现出先增加后减少的趋势,其中Mg/Al=3的样品表面酸、碱总量最大,而且该样品表面弱碱中心数量也最多;我们通过焙烧和探针分子吸附等后处理手段进一步调控了催化剂表面的酸碱性质,初步结果表明在酸碱中心的协同作用下可以有效地催化醇和胺的氧化耦合反应;其中弱碱性位可能是活化醇的主要活性中心,而醇的氧化是该反应的速控步骤,因此可以推测表面弱碱中心的数量在一定程度上决定着催化剂在该反应中的性能.     

控制CO选择氧化反应中金催化剂热点形成的新方法

采用沉积-沉淀法制备了Al2O3和MOx-Al2O3(M=Fe,Zn)负载型金催化剂.室温下对其CO氧化及富氢条件下CO选择氧化催化活性进行了广泛的研究.催化剂床层温度由热电偶直接测定.催化剂表面温度与O2/CO的体积比以及CO和H2的浓度密切相关.在CO氧化反应过程中Au/Al2O3催化剂的温度可高达170°C,添加FeOx可使其降至55°C.利用一系列仪器(X射线衍射仪,X射线光电子能谱仪和透射电镜等)对催化剂的结构进行了表征.结果显示Al2O3负载型金催化剂热点的形成可以通过添加合适的助剂很好地控制.助剂的添加能够使催化剂活性中心由金属态Au变为AuIII,从而导致了CO选择氧化反应机理不同.     

Aldol condensation of furfural and acetone on layered double hydroxides

The Aldol condensation of furfural (Fur) with acetone (Ac) to 4-(2-Furyl)-3-buten-2-one (FAc) is one of the most important processes in the aqueous-reforming of oxygen-containing biomass derivatives and has been carried out in the presence of solid-base catalysts, calcined-rehydrated Layered Double Hydroxides (LDH). The Mg-Al Layered Double Hydroxides has been prepared by the coprecipitation, calcination and regeneration from mixed oxides by rehydration. The catalyst prepared with different Mg/Al molar ratios showed different catalytic performance and the best catalyst was with the Mg/Al molar ratio of 2.5. Phenol adsorption showed that the best catalyst had the largest numbers of accessible basic sites. The appropriate rehydration temperature and time for mixed oxides obtained by calcination were also investigated. The Mg-Al LDH catalysts can be regenerated by calcination at 773 K and rehydration in decarbonate water, but the regeneration is complex and incomplete. In addition, the catalyst calcined at high temperature also had activity, which was attributed to the formation of the Mg-Al spinels.     

High catalytic activity for CO oxidation of gold nanoparticles confined in acidic support Al-SBA-15 at low temperatures

While there is a large number of recent studies of Au nanocatalysts supported on metal oxides, low-temperature CO oxidation under an acidic environment has not yet been accomplished. Over a novel acidic Al-SBA-15 support, uniformly distributed gold nanoparticles with sizes approximately 2.7 nm were obtained by a successive procedure of aminosilane grafting, gold adsorption-reduction, and then high-temperature hydrogen treatment. The catalyst system, Au@Al-SBA-15, exhibits extraordinarily high activity for CO oxidation at 80 degrees C. By varying the Si/Al ratio of the support, the dependence of the catalytic activity on the support Si/Al ratio was found in the CO oxidation reaction.     

A density functional theory study of gold clusters supported on layered double hydroxides

The geometrical structure and electronic properties of a series of Au _N (N = 1–8) clusters supported on a Mg²⁺, Al³⁺-containing layered double hydroxides (MgAl–LDH) are investigated using density functional theory. The Au clusters are supported on two typical crystal faces of the LDH platelet, the basal {0001} and the lateral $ \{ 10\,\bar{1}\,0\} $ crystal face, respectively, corresponding to the top and edge site of monolayer MgAl–LDH lamella for the sake of simplicity. It is revealed that an increase in the charge transfer from the LDH lamella to the Au _N clusters at the edge site rather than clusters on the top surface, demonstrating a preferential adsorption for Au _N clusters at the edge of LDH lamella. Moreover, the calculated adsorption energy of the Au _N clusters on the LDH lamella increases with the cluster size, irrespective of the adsorption site. The investigation on the interaction between O₂ and Au _N clusters on the LDH lamella is further carried out for understanding the catalytic oxidation properties of the LDH-supported Au catalyst. The formation of reactive O₂ ^? species, a necessary prerequisite in catalytic oxidation of CO, by O₂ bridging two Au atoms of Au _N clusters indicates that the LDH-supported Au catalyst has the required characteristics of a chemically active gold catalyst in CO oxidation.     

Au/Mg(OH)2: Highly efficient for selective oxidation of 1,2-propanediol to lactic acid with molecular oxygen

The catalytic oxidation of biomass-derived polyhydroxyl compounds provides an efficient and green route for biomass resource utility. Gold nanocrystals supported on Mg(OH)₂ were synthesized by sol-immobilization method, characterized by XRD, TEM, UV-vis DRS, and tested in the selective oxidation of 1,2-propanediol to lactic acid. The gold particle size and the ratio of Au to 1,2-propanediol strongly influenced the catalytic activity. Over Au/Mg(OH)₂ with the majority of gold particles concentrated in 14–18 nm, excellent catalytic performance with 94.4% conversion and 89.3% selectivity to lactic acid has been achieved under 0.3 MPa O₂ at 60 °C for 6 h.