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ca。1、2、および3 wt％Feは、異なるコロイドシリカ（HISILおよびCAB-O-SIL）のさまざまなソースを使用して水熱的に合成され、ICP、XRD、N2 Physisopting、UV-Vis、EPR、TPR、およびX線吸収が特徴付けられました。。Cab-o-Silから合成された触媒は、HISILのものよりも高い構造的順序と安定性を示しました。UV-visで研究されているメソポーラス材料におけるFeの局所環境は、すべての合成されたFe-MCM-41サンプルにおけるフレームワークFeの支配を明らかにしています。EPRおよびX線吸収によって確認されるように、いくつかのFE種のエクストラフレームワークの位置をエクストラフレームワークの位置に分解すると、焼成時に発生します。。これらの材料は、大気圧でのアセチレン熱分解により、カーボンナノチューブ（CNT）の生産のための触媒テンプレートとして使用されています。MCM-41のFE負荷と、この反応中に生成された炭素種との関係が確立されました。このシステムに最適化された条件を使用して、CAでFE-MCM-41を使用します。2 wt％Feは、シングルウォールカーボンナノチューブ（SWNT）生産の選択性が特に高い結果を示しました。この触媒は、1073年から1123 Kまでの狭い範囲の温度に対して、アモルファス炭素の量が少ないカーボンナノチューブを選択するために、CNTS生産のためのこれらの触媒の異なる選択性、使用済みのFEの局所環境および化学状態を説明するために、使用されていました。触媒は、XバンドEPRによってさらにプローブされました。
ca。1、2、および3 wt％Feは、異なるコロイドシリカ（HISILおよびCAB-O-SIL）のさまざまなソースを使用して水熱的に合成され、ICP、XRD、N2 Physisopting、UV-Vis、EPR、TPR、およびX線吸収が特徴付けられました。。Cab-o-Silから合成された触媒は、HISILのものよりも高い構造的順序と安定性を示しました。UV-visで研究されているメソポーラス材料におけるFeの局所環境は、すべての合成されたFe-MCM-41サンプルにおけるフレームワークFeの支配を明らかにしています。EPRおよびX線吸収によって確認されるように、いくつかのFE種のエクストラフレームワークの位置をエクストラフレームワークの位置に分解すると、焼成時に発生します。。これらの材料は、大気圧でのアセチレン熱分解により、カーボンナノチューブ（CNT）の生産のための触媒テンプレートとして使用されています。MCM-41のFE負荷と、この反応中に生成された炭素種との関係が確立されました。このシステムに最適化された条件を使用して、CAでFE-MCM-41を使用します。2 wt％Feは、シングルウォールカーボンナノチューブ（SWNT）生産の選択性が特に高い結果を示しました。この触媒は、1073年から1123 Kまでの狭い範囲の温度に対して、アモルファス炭素の量が少ないカーボンナノチューブを選択するために、CNTS生産のためのこれらの触媒の異なる選択性、使用済みのFEの局所環境および化学状態を説明するために、使用されていました。触媒は、XバンドEPRによってさらにプローブされました。
Fe-substituted MCM-41 molecular sieves with ca. 1, 2, and 3 wt % Fe were synthesized hydrothermally using different sources of colloidal silica (HiSil and Cab-O-Sil) and characterized by ICP, XRD, N2 physisorption, UV-vis, EPR, TPR, and X-ray absorption. Catalysts synthesized from Cab-O-Sil showed higher structural order and stability than those from HiSil. The local environment of Fe in the mesoporous material as studied by UV-vis reveals the dominance of framework Fe in all the as-synthesized Fe-MCM-41 samples. Dislodgement of some Fe species to extraframework location occurs upon calcination, and this effect is more severe for Fe-MCM-41 (2 wt %) and Fe-MCM-41 (3 wt %), as confirmed by EPR and X-ray absorption. These materials have been used as catalytic templates for the production of carbon nanotubes (CNTs) by acetylene pyrolysis at atmospheric pressure. A relationship between the Fe loading in MCM-41 and the carbon species produced during this reaction has been established. Using our optimized conditions for this system, Fe-MCM-41 with ca. 2 wt % Fe showed the best results with particularly high selectivity for single-wall carbon nanotube (SWNT) production. This catalyst was selective for carbon nanotubes with a low amount of amorphous carbon for a narrow range of temperatures from 1073 to 1123 K. To account for the different selectivity of these catalysts for CNTs production, the local environment and chemical state of Fe in the used catalyst was further probed by X-band EPR.
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