Recent advances in gold-metal oxide core-shell nanoparticles: Synthesis, characterization, and their application for heterogeneous catalysis

Michelle Lukosi, Huiyuan Zhu, Sheng Dai

PDF(1786 KB)
PDF(1786 KB)
Front. Chem. Sci. Eng. ›› 2016, Vol. 10 ›› Issue (1) : 39-56. DOI: 10.1007/s11705-015-1551-1
REVIEW ARTICLE
REVIEW ARTICLE

Recent advances in gold-metal oxide core-shell nanoparticles: Synthesis, characterization, and their application for heterogeneous catalysis

Author information +
History +

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.

Graphical abstract

Cite this article

Download citation ▾
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 https://doi.org/10.1007/s11705-015-1551-1

References

[1]
Kummer J. Catalysts for automobile emission control. Progress in Energy and Combustion Science, 1980, 6(2): 177–199
CrossRef Google scholar
[2]
Gandhi H, Graham G, McCabe R W. Automotive exhaust catalysis. Journal of Catalysis, 2003, 216(1): 433–442
CrossRef Google scholar
[3]
Twigg M V. Roles of catalytic oxidation in control of vehicle exhaust emissions. Catalysis Today, 2006, 117(4): 407–418
CrossRef Google scholar
[4]
Kummer J. Use of noble metals in automobile exhaust catalysts. Journal of Physical Chemistry, 1986, 90(20): 4747–4752
CrossRef Google scholar
[5]
Shelef M, McCabe R W. Twenty-five years after introduction of automotive catalysts: What next? Catalysis Today, 2000, 62(1): 35–50
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[8]
Cabri W. Catalysis: The pharmaceutical perspective. Catalysis Today, 2009, 140(1): 2–10
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[14]
Haruta M. When gold is not noble: Catalysis by nanoparticles. Chemical Record (New York, N.Y.), 2003, 3(2): 75–87
CrossRef Google scholar
[15]
Bond G C. The origins of particle size effects in heterogeneous catalysis. Surface Science, 1985, 156: 966–981
CrossRef Google scholar
[16]
Alivisatos A P. Semiconductor clusters, nanocrystals, and quantum dots. Science, 1996, 271(5251): 933–937
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[18]
Bartholomew C H. Mechanisms of catalyst deactivation. Applied Catalysis A, General, 2001, 212(1): 17–60
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[22]
Haruta M. Catalysis of gold nanoparticles deposited on metal oxides. CATTech, 2002, 6(3): 102–115
CrossRef Google scholar
[23]
Haruta M. Chance and necessity: My encounter with gold catalysts. Angewandte Chemie International Edition, 2014, 53(1): 52–56
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[27]
Zhang J, Tang Y, Lee K, Ouyang M. Tailoring light-matter-spin interactions in colloidal hetero-nanostructures. Nature, 2010, 466(7302): 91–95
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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 
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[48]
Biju V, Khadar M A. DC conductivity of consolidated nanoparticles of NiO. Materials Research Bulletin, 2001, 36(1): 21–33
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[52]
Zheleva T, Jagannadham K, Narayan J. Epitaxial growth in large-lattice-mismatch systems. Journal of Applied Physics, 1994, 75(2): 860–871
CrossRef Google scholar
[53]
Chen Y, Washburn J. Structural transition in large-lattice-mismatch heteroepitaxy. Physical Review Letters, 1996, 77(19): 4046–4049
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[67]
Bond G C. Gold: A relatively new catalyst. Catalysis Today, 2002, 72(1): 5–9
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[70]
Liz-Marzán L M, Giersig M, Mulvaney P. Synthesis of nanosized gold-silica core-shell particles. Langmuir, 1996, 12(18): 4329–4335
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[74]
Arnal P M, Comotti M, Schüth F. High temperature stable catalysts by hollow sphere encapsulation. Angewandte Chemie, 2006, 118(48): 8404–8407
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar
[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
CrossRef Google scholar

Acknowledgement

M. L. and S. D. were supported by the U.S. Department of Energy, Office of Science, Chemical Sciences, Geosciences and Biosciences Division. H. Z. was supported by the Laboratory Directed Research and Development Program at the Oak Ridge National Laboratory, managed by UT-Battelle, LLC, for the US Department of Energy.

RIGHTS & PERMISSIONS

2014 Higher Education Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg
AI Summary AI Mindmap
PDF(1786 KB)

Accesses

Citations

Detail

Sections
Recommended

/