Assessing the effect of reducing agents on the selective catalytic reduction of NOx over Ag/Al2O3 catalysts

The selective catalytic reduction (SCR) of NOx in the presence of different reducing agents over Ag/Al2O3 prepared by wet impregnation was investigated by probing catalyst activity and using NMR relaxation time analysis to probe the strength of surface interaction of the various reducing agent species and water. The results reveal that the strength of surface interaction of the reducing agent relative to water, the latter present in engine exhausts as a fuel combustion product and, in addition, produced during the SCR reaction, plays an important role in determining catalyst performance. Reducing agents with weak strength of interaction with the catalyst surface, such as hydrocarbons, show poorer catalytic performance than reducing agents with a higher strength of interaction, such as alcohols. This is attributed to the greater ability of oxygenated species to compete with water in terms of surface interaction with the catalyst surface, hence reducing the inhibiting effect of water molecules blocking catalyst sites. The results support the observations of earlier work in that the light off-temperature and maximum NOx conversion and temperature at which that occurs are sensitive to the reducing agent present during reaction, and the proposal that improved catalyst performance is caused by increased adsorption strength of the reducing agent, relative to water, at the catalyst surface. Importantly, the NMR relaxation time analysis approach to characterising the strength of adsorption more readily describes the trends in catalytic behaviour than does a straightforward consideration of the polarity (i.e., relative permittivity) of the reducing agents studied here. In summary, this paper describes a simple approach to characterising the interaction energy of water and reducing agent so as to aid the selection of reducing agent and catalyst to be used in SCR conversions.

La bioaccumulation d’une nanoparticule d’argent (nAg) par l’algue verte Chlamydomonas reinhardtii : distinguer la contribution de la particule de celle de l’ion Ag+

L’explosion de la nanotechnologie a permis l’intégration d’une multitude de nanoparticules dans des produits de consommation. Les nanoparticules d’argent (nAg) sont les plus utilisées à ces fins, selon les derniers recensements disponibles. La plupart des études toxicologiques, à ce jour, ont fait état de l’implication très évidente de l’ion Ag+ dans la toxicité aigüe des nAg; cependant, quelques études ont mis en évidence des effets toxicologiques dus aux nAg. Il y a un certain consensus à propos d’un risque de contamination des eaux douces via leur rejet par les effluents des réseaux d’aqueducs. Puisque les concentrations en Ag+ sont généralement très faibles dans les eaux douces (de l’ordre du pg L-1), de par la formation de complexes non-labiles avec des thiols (organiques et inorganiques) et des sulfures, la toxicité inhérente aux nAg pourrait ne pas être négligeable- comparativement aux tests en laboratoires. Cette étude s’intéressait donc aux mécanismes de bioaccumulation d’argent par l’algue verte C. reinhardtii suite à l’exposition à des nAg de 5 nm (enrobage d’acide polyacrylique). La bioaccumulation d’argent pour l’exposition à Ag+ servait de point de comparaison; également, les abondances de l’ARNm de l’isocitrate lyase 1 (ICL1) et de l’ARNm de Copper Transporter 2 (CTR2) étaient mesurées comme témoins biologiques de la bioaccumulation de Ag+. Les expériences ont été menées en présence d’un tampon organique (NaHEPES, 2 x 10-2 M; Ca2+, 5x 10-5 M) à pH de 7,00. Pour des expositions à temps fixe de 2 heures, la bioaccumulation d’argent pour nAg était supérieure à ce qui était prédit par sa concentration initiale en Ag+; cependant, il n’y avait pas de différence d’abondance des ARNm de ICL1 et de CTR2 entre nAg et Ag+. D’un autre côté, pour une exposition à temps variables, la bioaccumulation d’argent pour nAg était supérieure à ce qui était prédit par sa concentration initiale en Ag+ et une augmentation de l’abondance de l’ARNm de ICL1 était notée pour nAg. Cependant, il n’y avait aucune différence significative au niveau de l’abondance de l’ARNm de CTR2 entre nAg et une solution équivalente en Ag+. L’ajout d’un fort ligand organique (L-Cystéine; log K= 11,5) à une solution de nAg en diminuait radicalement la bioaccumulation d’argent par rapport à nAg-sans ajout de ligand. Par contre, l’abondance des ARNm de ICL1 et de CTR2 étaient stimulées significativement par rapport à une solution contrôle non-exposée à nAg, ni à Ag+. Les résultats suggéraient fortement que les nAg généraient des ions Ag+ au contact de C. reinhardtii.

Síntesi, estructura i reactivitat de nous complexos de Cu, Ag i Ni contenint lligands triazamacrocíclics. Aplicacions en l'activació d'enllaços

· S'ha preparat i caracteritzat una família de complexos de Cu(III) contenint lligands triazamacrocíclics, estudiant-se les seves propietats estructurals, espectroscòpiques i redox. Aquesta àmplia família de complexos tenen un gran interès perquè permeten descriure les propietats dels complexos de Cu en un estat d'oxidació poc habitual i a més ens han permès mesurar de manera quantitativa l'efecte Meyerstein. · Una nova família de complexos de Cu(I) amb els lligands triazamacrocíclics es sintetitzada i caracteritzada per tècniques espectroscòpiques i estructurals, demostrant que aquests complexos presenten diferents estructures a l'estat sòlid i en dissolució. Així doncs, mentre que en dissolució es demostra per RMN que es tracta d'una espècie monomèrica, la determinació estructural per difracció de raigs X d'aquests complexos de Cu(I), ens confirma la formació d'espècies polimèriques. Per altra banda, s'ha estudiat la seva reactivitat; a) la seva implicació en la formació de lligands deuterats mitjançant l'intercanvi H/D en condicions suaus i b) la formació de complexos bisfenoxo a partir de la reactivitat entre els corresponents complexos de Cu(I) i oxigen molecular. De la mateixa manera, s'ha preparat el corresponent anàleg de Ag(I) en estat sòlid, obtenint la formació d'un polímer de Ag(I), el qual presenta a l'estat sòlid una estructura en forma de ziga-zaga, diferent a l'estructura del polímer de Cu(I), que és lineal. · S'ha determinat i proposat el mecanisme que té lloc en l'activació de l'enllaç C-H i posterior reacció de transferència per tal d'estabilitzar els productes finals mitjançant una reacció de desproporció. El seguiment de la reacció té lloc mitjançant tècniques espectroscòpiques com UV-vis. Dit seguiment, ens permet determinar les diferents influències electròniques sobre la reacció de formació dels complexos organometàl·lics de Cu(III). A més a més, el seguiment de la reacció a baixa temperatura ens permet determinar espectroscòpica i teòricament la formació d'un intermedi de Cu(II), i mitjançant la determinació dels paràmetres cinètics i termodinàmics es proposa un mecanisme de reacció. Posteriorment, s'ha assajat la reactivitat d'una sal de Cu(II) amb un lligand macrocíclic que conté un grup metil en el carboni orientat cap al centre del macrocicle, implicant la formació d'un intermedi agòstic. De la determinació estructural d'aquest intermedi de CuII i del lligand protonat, s'extreuen una sèrie de conclusions molt interessants, com són la demostració estructural de l'activació de l'enllaç C-C en la primera etapa de formació i de manera anàloga poder comparar-ho amb els sistemes macrocíclics HL2-HL6, demostrant la possible formació d'un intermedi agòstic, on es produeix l'activació de l'enllaç C-H. Aquesta similitud estaria d'acord amb els sistemes HL2-HL6, els quals espectroscòpica i teòricament s'havia detectat la presència d'un intermedi de característiques similars. Degut a l'acidesa d'aquest protó, i gràcies a la presència d'una base com és el propi lligand, aquest podia ésser extret donant lloc a la formació dels corresponents organometàl·lics de Cu(III). Dita estructura també representa un dels pocs exemples d'un organometàl·lic de CuII, un estat d'oxidació poc conegut dins d'aquest camp. · S'ha descrit la reactivitat dels nous complexos organometàl·lics de Cu(III), els quals sota medi pròtic i en condicions àcides o neutres són espècies totalment estables, però en condicions bàsiques o reductores aquestes espècies reaccionen donant lloc a la formació de noves espècies de tipus bisfenoxo, on el Cu es troba en estat d'oxidació +2. S'han caracteritzat mitjançant difracció de RX, on es s'observa l'entorn químic del Cu, la geometria del complex bisfenoxo i l'hidroxilació de l'anell aromàtic. · Finalment, s'ha descrit per primera vegada la síntesi i caracterització d'uns nous complexos organometàl·lics de Ni. Aquests són sintetitzats en base als càlculs teòrics realitzats sobre els nostres sistemes macrocíclics. Per aquests complexos hem investigat l'efecte del metall, canviant el coure per altres metalls de la primera sèrie de transició (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn) i de la segona sèrie de transició (Ru, Rh, Pd, Ag). Els resultats demostren que el Ni(II), és el metall que presenta una major capacitat de l'activació de l'enllaç C-H en aquests sistemes aromàtics. Aquests compostos s'oxiden lentament cap a complexos de Ni(III). Per altra banda, l'addició d'una sal de clor sobre una solució d'un complex de Ni(II) permet aïllar el corresponent complex de Ni(III), caracteritzat per ressonància de spin electrònic

Ag dopedWO(3)-based powder sensor for the detection of NO gas in air

WO3-based materials as sensors for the monitor of environmental gases such as NO2 (NO + NO2) have been rapidly developed for various potential applications (stationary and mobile uses). It has been reported that these materials are highly sensitive to NOx with the sensitivity further enhanced by adding precious group metals (PGM such as Pt, Pd, Au, etc.). However, there has been limited work in revealing the sensing mechanism for these gases over the WO3-based sensors. In particular, the role of promoter is not yet clear though speculations on their catalytic, electronic and structural effects have been made in the past. In parallel to these PGM promoters here we report,for the first time, that Ag promotion can also enhance WO3 sensitivity significantly. In addition, this promotion decreases the optimum sensor temperature of 300 degreesC for Most WO3-based sensors, to below 200 degreesC. Characterizations (XRD, TEM, and impedance measurement) reveal that there is no significant bulk structure change nor particle size alteration in the WO3 phases during the NO exposure. However, it is found that the Ag doping creates a high concentration of oxygen vacancies in form of coordinated crystallographic shear (CS) planes onto the underneath WO3. It is thus proposed that the Ag particle facilitates the oxidative conversion of NO to NO2 followed by a subsequent NO2 adsorption on the defective WO, sites created at the Ag-WO3 interface; hence, accounting for the high molecular sensitivity. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Enzyme immobilization on Ag nanoparticles/polyaniline nanocomposites

We show a simple strategy to obtain all efficient enzymatic broelectrochemical device, in which urease was immobilized oil electroactive nanostructured membranes (ENMs) made with polyaniline and silver nanoparticles (AgNP) stabilized in polyvinyl alcohol (PAni/PVA-AgNP). Fabrication of the modified electrodes comprised the chemical deposition of polyaniline followed by drop-coating of PVA-AgNP and urease, resulting in a final ITO/PAni/PVA-AgNP/urease electrode Configuration. For comparison. the electrochemical performance of ITO/PAni/urease electrodes (without Ag nanoparticles) was also studied. The performance of the modified electrodes toward Urea hydrolysis was investigated via amperometric measurements, revealing a fast increase in cathodic current with a well-defined peak upon addition of urea to the electrolytic solution. The cathodic currents for the ITO/PAni/PVA-AgNP urease electrodes were significantly higher than for the ITO/PAni/urease electrodes. The friendly environment provided by the ITO/PAni/PVA-AgNP electrode to the immobilized enzyme promoted efficient catalytic conversion of urea into ammonium and bicarbonate tons. Using the Michaelis-Menten kinetics equation, a K(M)(aPP) of 2.7 mmol L(-1) was obtained. indicating that the electrode architecture employed may be advantageous for fabrication of enzymatic devices with improved biocatalytic properties. Crown Copyright (C) 2009 Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Processing and properties of Ag/BSCCO PIT tapes containing different proportions of silver metal powder

Monofilamentary tapes (150 pm thickness) were prepared by swaging and rolling silver tubes containing the Bi:2212 ceramic (granulation below 20 mum) and the silver powder (about 0.8 mum). The study has been made, among other samples, on tapes with nominal proportions of 0, 10 and 20 wt.% of silver. The samples were characterized by SEM, and by electrical measurements under varying applied magnetic field. The measurements of J(c) showed that the addition of 10 wt.% silver powder is very beneficent to this property, doubling the obtained values at 60 K, while the 20 wt.% tape presented very low J(c). The tape with no silver content showed to have a J(c) as high as 2.2 x 10(5) A/cm(2), at 4.2 K, zero applied magnetic field. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Kinetics of eutectoid decomposition in Cu-Al and Cu-Al-Ag alloys

The kinetics of eutectoid decomposition beta(1)' --> gamma(2) + (alpha + gamma(2)) in Cu-12.86 wt% Al and Cu-12.84 wt% Al-1.98 wt% Ag alloys was studied by hardness measurements, using the Johnson-Mehl-Avrami equation. The results indicate that the presence of silver seems to influence the nucleation rate and the activation energy of the reaction.

Thermal behavior of alpha-(Cu-Al-Ag) alloys

Thermal behavior of alpha-(Cu-Al-Ag) alloys, i.e. alloys with composition less than about 8.5 mass% Al, was studied using differential scanning calorimetry (DSC), differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and X-ray diffractometry (XRD). The results indicated that the presence of silver introduces new thermal events ascribed to the formation of a silver-rich phase and, after addition higher amounts than 8 mass% Ag to the Cu-8 mass% Al alloy it is possible to observe the formation of the gamma(1) phase (Al4Cu9), which is only observed in alloys containing minimum of 9 mass% Al. These results may be attributed to some Ag characteristics and its interaction with Cu and Al.

Use of conventional electrochemical techniques to produce crystalline FeRh alloys induced by Ag seed layer

By combining galvanic displacement and electrodeposition techniques, an ordered Fe20Rh80 structure deposited onto brass was investigated by X-ray diffractometry, Mössbauer spectroscopy and magnetization measurements. Mössbauer and X-ray diffraction analyses suggest that the Fe-Rh alloy directly electrodeposited onto brass displays a nanocrystalline state while a similar alloy deposited onto Ag/brass shows a faced centered cubic-like structure, with dendrites-like features. These results directly indicate that the presence of Ag seed layer is responsible for the Fe-Rh alloy crystallization process. In addition, room temperature Mössbauer data indicate firstly paramagnetic states for two Fe-species. In the dominant Fe-species (major fraction of the Mössbauer spectra), Fe atoms are situated at a cubic environment and it can be attributed to the γ-Fe20Rh80 alloy based on their hyperfine parameters. In the second species, Fe atoms are placed in a non-local symmetry, which can be related to Fe atoms at the grain boundaries or/and Fe small clusters. These Fe-clusters are in superparamagnetic state at room temperature, but they may be ordered below 45 K, as suggested by magnetization data. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

'Ti''O IND.2'/'Sn''O IND. 2 modificado com 'Ag IND. 2''O', para obtenção de fotocatalisadores

Pós-graduação em Química - IQ

Estudo da cinética de decomposição da fase martensítica na liga Cu-10%Al com adições de Ag

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Determinação voltamétrica de ácido fólico em superfície de eletrodo sólido com filme intermetálico 'AG IND.2''HG IND.3.02': aplicação em sucos de frutas in natura e industrializados

Pós-graduação em Química - IQ

Investigation of thermal, mechanical and magnetic behaviors of the Cu-11%Al alloy with Ag and Mn additions

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Silver ion release from electrodes of nanotubes of TiO2 impregnated with Ag nanoparticles applied in photoelectrocatalytic disinfection

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Potentiated Electron Transference in alpha-Ag2WO4 Microcrystals with Ag Nanofilaments as Microbial Agent

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)