金催化剂在低温下具有优良催化氧化活性的条件之一是制备出高分散小尺度的纳米金颗粒,此外,载体的性质对金催化剂的低温氧化活性也有很大影响。许多氧化物都可以作为负载型金催化剂的载体,根据氧化物载体本身催化CO氧化反应的难易程度,可将氧化物载体分为惰性载体和活性载体。层状黏土载体相关的报道较少,但其优良的性能是制备小尺寸颗粒金催化剂的理想载体,可作为金催化剂低温下催化氧化CO的理想载体。
经壳聚糖改性钠基蒙脱石NaMMT得到的有机蒙脱石载体CSMMT及其负载金溶胶制备的金催化剂样品2%Au/CSMMT,,在2θ=7.03°处对应的(001)晶面的d(001)=1.26nm,与文献报道的钠基蒙脱石的d(001)=1.2~1.3nm相符合;其(001)峰向小角度发生偏移,对应的d(001)值为1.51nm,这是由于在有机改性的过程中,壳聚糖结构中的胺基发生了质子化,通过与钠基蒙脱石中的钠离子发生阳离子交换,使部分壳聚糖插层到蒙脱石层间,增大了蒙脱石的层间距,在经过壳聚糖改性的蒙脱石上负载金溶胶制备的金催化剂样品的XRD谱与负载金之前的改性蒙脱石的谱图基本一致,并未出现金的特征衍射峰。获得了金的负载量接近2%的金催化剂样品1.83% Au/MgAlCO-LDHs和1.71%Au/CSMMT,纳米金颗粒在两种粘土载体上均呈高度分散状态,平均粒径分别为2.6nm和2.1nm,但催化剂表面金的价态不同,1.83%Au/MgAlCO-LDHs表面的金元素以金属态(Auo)存在,对CO的常温(25℃)转化率可以达到100%,而蒙脱石负载的催化剂1.71%Au/CS MMT表面的金元素同时以金属态(AuO)和氧化态(Auδ+)存在,对Co的常温转化率只有25%左右,金的价态、金颗粒的粒径以及载体的性质差异是影响这两类粘土负载的金催化剂对Co常温催化氧化反应活性的主要因素。