Spectroscopic investigation of zeolite supported PdAg and PtAg bimetallic clusters

Abstract

The present work is composed of two main parts dedicated to the characterization of NaY supported AgPd and AgPt bimetallic alloys by FTIR and X-Band EPR spectroscopes, EXAFS and nitrogen sorption analysis techniques. A primary attention was devoted to the effects of alloying and the corresponding changes of electronic, structural, chemical and magnetic properties. The bimetallic nanoclusters were synthesized in the pores of NaY zeolite support by chemical methods including the aqueous ion-exchange, oxidation and hydrogen reduction. On the basis of acquired data it was possible to establish that in both PdAg and PtAg the two elements form a nanosize alloy. IR spectra of bimetallic samples are not the arithmetical superposition of monometallic Pd/Pt and Ag spectra. Two possible structures, which are in line with the experimental data, are suggested for the two systems.

Diese Arbeit ist in zwei Systemdarstellungen gegliedert, die sich mit der Charakterisierung der PdAg und gleichermaßen der PtAg bimetallischen Nanolegierungen im NaY-Zeolith mit den analytischen Messtechniken FTIR, X-Band ESR, EXAFS und der Stickstoffsorption befassen. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Untersuchung der Legierungseffekte und der folgenden Änderungen in den elektronischen, strukturellen, chemischen und magnetischen Eigenschaften. Durch chemische Verfahren wie dem Ionenaustausch, der Oxidation und der Wasserstoffreduktion wurden die bimetallischen Nanocluster in den Poren des NaY-Zeoliths erfolgreich synthetisiert. Auf der Basis der abgeleiteten Datenreihen war es möglich zu ziehen, dass in den beiden Systemen Ag und Pd bzw. Pt eine Nanolegierung bilden. Die IR Spektren dieser bimetallischen Proben sind nicht die rechnerische Überlagerung der monometallischen Pd/Pt und Ag-Spektren. Der Übereinstimmung der experimentellen Daten folgend wurden zwei mögliche Strukturen für die beiden Systeme vorgeschlagen.