Synergetische effecten voor verbeterde katalyse in een tweevoudige enkel-atoomkatalysator. Krediet: FU Junhong
Single-atom-katalysatoren (SAC’s) worden toegepast bij heterogene katalyse. In plaats van één type enkelvoudig atoom, leveren tweevoudige enkelvoudige atoomkatalysatoren (DSAC’s) superieure katalytische prestaties dan SAC’s dankzij de samenwerking tussen de dubbele metaalatomen.
Het begrijpen van synergetische effecten op atomaire schaal is essentieel voor het ontwerp van zeer effectieve heterogene katalysatoren bij chemische transformatie.
Onlangs hebben prof.Huang Jiahui’s groep en prof.Fu Qiang’s groep van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academy of Sciences (CAS), in samenwerking met prof.Si Rui van het Shanghai Institute of Applied Physics, CAS, onthuld synergetische katalyse van dubbele enkelvoudige atoomstructuur in de selectieve hydrogenering van 4-nitrostyreen (4-NS) tot 4-vinylaniline (4-VA).
De studie is gepubliceerd in ACS Catalysis op 29 januari.
De onderzoekers hebben DSAC Ir1Ma1/ TiO2 evenals SAC’s Ir1/ TiO2 en Mo1/ TiO2. Ze ontdekten dat DSAC Ir1Ma1/ TiO2 vertoonde een superieure katalytische prestatie voor selectieve hydrogenering van 4-NS tot 4-VA dan SAC’s Ir1/ TiO2 en Mo1/ TiO2.
Computationele resultaten gaven aan dat H2 activering vond plaats op Ir1 en 4-NS-adsorptie via de nitrogroep vond bij voorkeur plaats op Mo1, met het synergetische effect van Ir1 en Mo1 wat leidt tot verbeterde katalytische prestaties.
Dit werk verduidelijkt de voordelen van DSAC op atomair niveau bij het bevorderen van reactiemechanismen voor efficiënte heterogene bimetaalkatalyse.
Junhong Fu et al. Synergetische effecten voor verbeterde katalyse in een dual single-atom katalysator, ACS Catalysis (2021). DOI: 10.1021 / acscatal.0c05599
ACS Catalysis
Geleverd door Chinese Academy of Sciences