Insight into Low-Temperature Styrene Oxidation over Nano CeO2 Catalysts: Modulating Ce–O Bond Strength to Construct Oxygen Defect Engineering

苯乙烯 催化作用 氧气 粘结强度 吸附 化学 催化氧化 材料科学 活化能 氧化还原 化学工程 无机化学 物理化学 纳米技术 有机化学 共聚物 聚合物 胶粘剂 图层(电子) 工程类
作者
Keju Wang,Cheng Zhao,Ninghan Wei,Junge Yun,Xiaomei Hu,Xueying Jiang,Rencheng Chu,Zhangfa Tong,Yun Zou,Zhihang Chen
出处
期刊:ACS ES&T engineering [American Chemical Society]
卷期号:3 (8): 1098-1111 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsestengg.2c00376
摘要

It has been widely accepted that oxygen vacancies are critical to catalytic oxidation activities. However, the effects of Ce–O bond strength on the formation of oxygen vacancies and the oxidation rate of styrene remain ambiguous. Herein, a series of CeO2 (CeO2-100, CeO2-140, CeO2-180) were synthesized to uncover the effects of Ce–O bond strength on surface chemical properties and unravel the oxidation mechanism of styrene via comprehensive characterization techniques and theoretical calculations. DFT calculations showed a positive correlation between the Ce–O bond strength and the formation of oxygen vacancies. The CeO2-100 catalyst exhibited a lower styrene degradation temperature (T100 = 223 °C) and the lowest apparent activation energy (Ea = 19.12 kJ/mol). This is due to the fact that weakening the Ce–O bond strength would make it easier to generate oxygen vacancies. More oxygen vacancies facilitate the adsorption of styrene and the formation of surface adsorbed oxygen, thereby accelerating styrene oxidation. In situ DRIFTS demonstrated that more oxygen vacancies can accelerate the oxidation of important intermediate products and further promote the deep oxidation of styrene to CO2 and H2O. Furthermore, the CeO2-100 catalyst showed better activity stability at 223 °C and good water resistance in the presence of 10 vol % water.

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
曲奇吐司完成签到,获得积分10
刚刚
Marco完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.3应助WJ采纳,获得10
2秒前
2秒前
40780完成签到,获得积分10
3秒前
天真的以亦完成签到,获得积分20
4秒前
123完成签到,获得积分10
4秒前
wuhahaw完成签到,获得积分10
4秒前
刘奎冉发布了新的文献求助10
4秒前
王某完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI2S应助ldh采纳,获得10
6秒前
汉堡包应助xkhxh采纳,获得10
6秒前
隐形曼青应助123采纳,获得10
7秒前
全险半挂迎接丽丽完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
bbh完成签到,获得积分10
7秒前
偶吼吼发布了新的文献求助10
7秒前
40780发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
万能图书馆应助刘奎冉采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助OV采纳,获得10
11秒前
疯狂的弼发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI6.4应助风笛采纳,获得10
14秒前
14秒前
skr完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
bbh发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
偶吼吼完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Alien发布了新的文献求助200
17秒前
17秒前
18秒前
123发布了新的文献求助10
19秒前
star完成签到,获得积分10
19秒前
Jacob1201发布了新的文献求助10
20秒前
huhuodan完成签到,获得积分10
24秒前
月月鸟发布了新的文献求助10
24秒前
yiding完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6465916
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8272668
关于积分的说明 17638814
捐赠科研通 5540317
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907772
邀请新用户注册赠送积分活动 1884803
关于科研通互助平台的介绍 1732535