亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Probing the Actual Role and Activity of Oxygen Vacancies in Toluene Catalytic Oxidation: Evidence from In Situ XPS/NEXAFS and DFT +UCalculation

催化作用 氧气 化学 氧烷 甲苯 X射线光电子能谱 无机化学 光化学 化学工程 有机化学 光谱学 量子力学 物理 工程类
作者
Ziang Su,Xiansheng Li,Wenzhe Si,Luca Artiglia,Yue Peng,Jianjun Chen,Houlin Wang,Deli Chen,Junhua Li
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (6): 3444-3455 被引量:127
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c00333
摘要

Metal oxide catalysts like CeO2 exhibit promising prospects to replace the currently used noble metal catalysts in the catalytic oxidation of volatile organic compounds (VOCs). Although the oxygen vacancy is regarded as an active site of these novel catalysts in VOC elimination (e.g., toluene), its actual function and activity remain unclear due to the limitation in following its dynamic evolution during reactions. Meanwhile, because the oxygen vacancy involves the generation–consumption cycle of reactive oxygen species rather than being constant, this barrier causes a deficient understanding of oxygen species backfilling in rate-determining steps. Hence, CeO2-based catalysts with varying oxygen vacancy concentrations were synthesized for toluene oxidation through the tensile-strained lattice and electron deficit induced by cobalt doping. The evolutions of oxygen vacancies and oxygen species were directly followed by means of in situ X-ray photoelectron spectroscopy and near-edge X-ray absorption fine structure. Evidence was captured that oxygen vacancies directly participate in the subsurface storage and diffusion of reactive oxygen species besides their surface regeneration. This mechanism reflects the fundamentals of oxygen storage capacity in CeO2 by providing additional oxygen species as a supplement when needed. Additionally, part of the oxygen vacancies was discerned to be not active enough in oxygen species backfilling, leaving this process as a crucial rate-determining step besides aromatic ring opening. The toluene degradation mechanism, including electrophilic adsorption sites, and how cobalt regulates oxygen vacancy activity were also revealed via in situ spectroscopy and density functional theory + U calculation.
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
Layover完成签到 ,获得积分10
29秒前
32秒前
58秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
59秒前
59秒前
arizaki7发布了新的文献求助10
1分钟前
烟花应助arizaki7采纳,获得10
1分钟前
科研通AI6.3应助tfop采纳,获得10
1分钟前
arizaki7完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
tfop发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
充电宝应助tfop采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
tfop发布了新的文献求助10
3分钟前
Zhou发布了新的文献求助10
3分钟前
靤君发布了新的文献求助30
3分钟前
情怀应助Zhou采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
Nina完成签到 ,获得积分10
3分钟前
靤君发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
小熊天天学习完成签到 ,获得积分10
4分钟前
LX有理想完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Zhou发布了新的文献求助10
4分钟前
我是老大应助Zhou采纳,获得10
4分钟前
5分钟前
ZYD完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Zhou完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
Zhou发布了新的文献求助10
6分钟前
香蕉觅云应助泊岸采纳,获得10
6分钟前
隐形丹珍应助白白采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
泊岸发布了新的文献求助10
6分钟前
靤君发布了新的文献求助10
6分钟前
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
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6444446
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258350
关于积分的说明 17591080
捐赠科研通 5503640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901372
邀请新用户注册赠送积分活动 1878421
关于科研通互助平台的介绍 1717736