Promoting the Catalytic Ozonation of Toluene by Introducing SO 4 2– into the α-MnO 2 /ZSM-5 Catalyst to Tune Both Oxygen Vacancies and Acid Sites

甲苯 催化作用 化学 空间速度 选择性 氧气 路易斯酸 吸附 无机化学 ZSM-5型 沸石 有机化学
作者
Wei Hong,Yan Liu,Tianle Zhu,Haining Wang,Ye Sun,Fangxia Shen,Xiang Li
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (22): 15695-15704 被引量:64
标识
DOI:10.1021/acs.est.2c05174
摘要

Mn-based catalysts hold the promise of practical applications in catalytic ozonation of toluene at room temperature, yet improvement of toluene conversion and CO x selectivity remains challenging. Here, an innovative α-MnO 2 /ZSM-5 catalyst modified with SO 4 2– was successfully prepared, and both characterizations and density functional theory (DFT) calculations showed that SO 4 2– introduction facilitated the formation of oxygen vacancies, Lewis and Brönsted acid sites, and active oxygen species and enhanced the adsorption ability of toluene on α-MnO 2 /ZSM-5. Characterizations also showed that SO 4 2– introduction made the catalyst possess larger specific surface area, superior reducibility, and stronger surface acidity. As a result, α-MnO 2 /ZSM-5 with a S/Mn molar ratio of 0.019 exhibited the best toluene conversion and CO x selectivity, 87 and 94%, respectively, after the reaction for 8 h at 30 °C under an initial concentration of 5 ppm toluene and 45 ppm ozone, relative humidity of 45%, and space velocity of 32,000 h –1, far superior to those of non-noble catalysts reported to date under comparable reaction conditions. The synergistic role of increased oxygen vacancies and acid sites of α-MnO 2 /ZSM-5 modified with SO 4 2– resulted in excellent toluene conversion and CO x selectivity. The findings represented a critical step toward the rational design and synthesis of highly efficient catalysts for catalytic ozonation of toluene.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
小马甲的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
嘟嘟嘟的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
Hello的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.4的应助被plateauman采纳,获得10
1秒前
jewel9发布了新的文献求助20
2秒前
3秒前
小七发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
铅笔完成签到,获得积分10
4秒前
冷傲平灵发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
望海皆星辰完成签到,获得积分10
5秒前
Livrik发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
8秒前
8秒前
9秒前
山茶花开完成签到,获得积分10
9秒前
Nosevaya完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
Ding发布了新的文献求助10
10秒前
彭dada完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
chenyue完成签到,获得积分20
11秒前
开放夜白完成签到,获得积分10
12秒前
宇智波柱间完成签到,获得积分10
13秒前
betty发布了新的文献求助10
13秒前
一点发布了新的文献求助10
13秒前
ddddddddd发布了新的文献求助30
13秒前
SinnyMou发布了新的文献求助10
14秒前
多喝热水完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8075073
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9493569
关于积分的说明 21375150
捐赠科研通 7642618
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399732
关于科研通互助平台的介绍 2529383
邀请新用户注册赠送积分活动 2438320