Mechanistic Insight into the Formation of Acetic Acid from the Direct Conversion of Methane and Carbon Dioxide on Zinc-Modified H–ZSM-5 Zeolite

化学 醋酸 沸石 甲烷 二氧化碳 双功能 无机化学 催化作用 二氧化碳电化学还原 有机化学 一氧化碳
作者
Jianfeng Wu,Simin Yu,Wei David Wang,Yan-Xin Fan,Shi Bai,Chuanwei Zhang,Qiang Gao,Jun Huang,Wei Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:135 (36): 13567-13573 被引量:160
标识
DOI:10.1021/ja406978q
摘要

Methane and carbon dioxide are known greenhouse gases, and the conversion of these two C1-building blocks into useful fuels and chemicals is a subject of great importance. By solid-state NMR spectroscopy, we found that methane and carbon dioxide can be co-converted on a zinc-modified H–ZSM-5 zeolite (denoted as Zn/H–ZSM-5) to form acetic acid at a low temperature range of 523–773 K. Solid-state 13C and 1H MAS NMR investigation indicates that the unique nature of the bifunctional Zn/H–ZSM-5 catalyst is responsible for this highly selective transformation. The zinc sites efficiently activate CH4 to form zinc methyl species (−Zn–CH3), the Zn–C bond of which is further subject to the CO2 insertion to produce surface acetate species (−Zn–OOCCH3). Moreover, the Brønsted acid sites play an important role for the final formation of acetic acid by the proton transfer to the surface acetate species. The results disclosed herein may offer the new possibility for the efficient activation and selective transformation of methane at low temperatures through the co-conversion strategy. Also, the mechanistic understanding of this process will help to the rational design of robust catalytic systems for the practical conversion of greenhouse gases into useful chemicals.
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
咕_完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
英俊的铭应助落寞丹萱采纳,获得10
2秒前
明理的访风完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
Rainbow完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
义气绿柳发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
重要的立果完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI5应助望着拥有采纳,获得10
7秒前
若尘完成签到,获得积分10
8秒前
自信的眉毛完成签到,获得积分10
8秒前
华仔应助敏宝采纳,获得10
8秒前
琪琪的完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
大威发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
英俊的铭应助小海采纳,获得10
9秒前
yizhii完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
su关闭了su文献求助
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
纯真的凝安完成签到,获得积分10
13秒前
哆小咪完成签到 ,获得积分10
13秒前
读书发布了新的文献求助10
13秒前
动漫大师发布了新的文献求助10
13秒前
coolsaint完成签到,获得积分10
14秒前
义气绿柳完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
hw发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
xinyang2448完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
非光滑分析与控制理论 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Between east and west transposition of cultural systems and military technology of fortified landscapes 200
Cycles analytiques complexes I: théorèmes de préparation des cycles 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3826150
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3368568
关于积分的说明 10451125
捐赠科研通 3087956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1698889
邀请新用户注册赠送积分活动 817171
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770065