journal article·2024-02-23

Noble-Metal-Based Catalysts on a Scale from Nanoparticles to Subnanoclusters and Single Atoms for Formaldehyde Oxidation at Room Temperature: A Review

Xiucheng Sun, Yuehan Wang, Jiaqi Cui, Ying Li, Jian Lin

ACS Applied Nano Materials· Volume 7· Issue 4
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Abstract

As an extremely toxic pollutant, formaldehyde (HCHO) is a risk to human health. Catalytic oxidation with noble-metal-based catalysts is considered to be the most effective and promising strategy for HCHO removal at room temperature. Unfortunately, it usually exhibits high cost. In this review, we aim to establish comprehensive viewpoints for noble-metal-based catalysts including platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), iridium (Ir), and gold (Au) using in ambient-temperature HCHO oxidation. Because the catalytic performance highly depends on the metal particle size for supported catalysts, we summarize the recent significant progress focusing on metal species with dispersions from nanoparticles to subnanoclusters and single atoms, which can yield atomic-level insight and enhance the utilization efficiency of metal atoms. First, the impacts of the noble-metal species status as well as their support properties are summarized. Relative humidity as a critical impact factor for catalytic activity during HCHO oxidation is also discussed. Then, the reaction mechanisms in terms of typical intermediates and reaction pathways are demonstrated. Importantly, the emerging combination method of adsorption and oxidation for the tandem elimination of HCHO is briefly introduced and discussed. Finally, the perspective on the challenges and opportunities to design highly efficient but low-cost noble-metal-based catalysts is put forward in combination with the process optimization technologies.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Catalytic Processes in Materials Science · Catalysis and Oxidation Reactions · Gas Sensing Nanomaterials and Sensors

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Institute of Industrial Catalysis, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310032, P. R. China

CAS Key Laboratory of Science and Technology on Applied Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, P. R. China

Department of Chemistry, University of California, Berkeley, California 94720, United States

Funding

Youth Innovation Promotion Association of the Chinese Academy of Sciences · National Natural Science Foundation of China · Suichang County Key Research and Development Project · Grant. YLU-DNL Fund · Dalian Science Foundation for Distinguished Young Scholars

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