开发适当的方法来制备酸性金属氧化物负载的金催化剂对于全面理解金催化剂以及扩大金催化剂的利用非常重要。之前报道了使用硫醇盐保护的金胶体作为金前体的SI方法，以制备Au/Nb₂O₅ 和Au/多金属氧酸盐催化剂，这些催化剂对CO的氧化显示出极高的催化活性。此外，通过不同方法制备的Au/Nb₂O₅催化剂对CO氧化催化活性的比较表明，就金纳米颗粒的尺寸而言，使用Au_n(SC₁₂H₂₅)_m的SI方法比其他沉积方法效果更好。

通常，硫醇盐配体被认为是催化毒物，但已报道的关于硫种类对金催化剂的残留影响具有相反的结果。在气相反应中，除非除去了硫醇盐配体，不然负载在TiO₂催化剂上的Au₃₈(SC₁₂H₂₅)₂₄团簇对CO的氧化没有高催化活性。另一方面，研究发现在CeO2上负载的Au₂₅(SCH₂CH₂Ph)₁₈簇在硫醇盐配体存在下对CO氧化具有活性。此外，据报道，部分除去硫醇盐配体对于负载在CeO2棒状催化剂上的Au₂₅(SCH₂CH₂Ph)₁₈用于CO氧化很重要，因为硫醇盐配体会阻碍CO在金表面的吸附。先前的报道中，采用SI可以在Nb₂O₅上负载最小尺寸的金纳米颗粒，但是没有考虑催化剂上残留的硫物种的影响。因此，有必要研究硫醇盐配体对Au / Nb2O5的影响。

有鉴于此，东京都立大学Toru Murayama报道了制备出平均直径为1.8 nm的硫醇盐保护的金簇（Au_n(SC₁₂H₂₅)_m）（m/n = 0.46）作为金前体，并将其沉积在Nb₂O₅上以进行高活性的CO氧化。通过控制Au(-S)/Nb₂O₅的煅烧温度，研究了剩余硫物种对催化活性的影响。尽管硫物质可有效防止煅烧过程中金纳米颗粒的聚集，但一定量的硫物质的存在会抑制CO氧化。经最优化，煅烧温度为300 ℃。

文章要点

1）研究发现，虽然在300 ℃煅烧过程中大部分硫酸盐配体被除去，但仍有少量的硫物种残留在催化剂上，这对阻止金纳米粒子的团聚起到了重要作用，金的负载量在0.9%~4.2 wt%之间，平均粒径约为2.8 nm。金颗粒大小和微量硫元素的平衡，使得在300 ℃下煅烧的Au/Nb₂O₅表现出最高的CO氧化活性。

2）研究人员使用空气中含1vol%的CO，在0.9 wt% Au/Nb₂O₅，20000 mL h^-1g_cat^-1条件下， 50%CO转化率(T_50%)的温度为3 ℃。随金负载量的增加，催化剂的催化活性提高。4.2 wt％Au/Nb₂O₅的T_50％为-41 ℃，同时，在20 ℃下，基于周边金原子数的周转频率（TOF）为8.7 s^-1。而没有硫醇盐配体的情况下通过沉积还原制备的Au/Nb₂O₅获得的TOF值为5.0 s^-1。

这项研究将为通过溶胶固定化方法制备酸性金属氧化物负载的金催化剂提供了新思路，即硫物质对于小尺寸的金纳米颗粒至关重要。此外通过改进制备方法将金属氧化物的载体扩展为酸性金属氧化物，对于更全面理解金催化剂具有重要意义。

Mingyue Lin,et al, Ligand Effect of Gold Colloid in the Preparation of Au/Nb₂O₅ for CO Oxida-tion, Journal of Catalysis (2020),

DOI：10.1016/j.jcat.2020.05.014

https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.05.014