Molybdenum Carbide Nanoparticles in Silicalite-1 Zeolite for CO2-Assisted Propane Dehydrogenation

脱氢 沸石 催化作用 丙烷 碳化物 纳米颗粒 材料科学 钼 无机化学 化学工程 化学 有机化学 纳米技术 冶金 工程类
作者
Bing Xu,Jun Ma,Shuo Cao,Ying Ma,Giuliano Giambastiani,Yuefeng Liu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:15 (5): 4089-4100 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c07162
摘要

Molybdenum carbides (MoCx) have been shown to be effective catalysts in a number of challenging industrial-relevant reactions. Their promising performance combined with their natural abundance and low cost make them valuable alternatives to the use of noble metals. However, an often too limited exposure of active sites in micrometer-sized MoCx particles combined with their strong acid features depletes the ultimate catalytic performance for C–H bond activation in alkane dehydrogenation. In this work, we have synthesized highly dispersed molybdenum carbide nanoparticles (NPs) embedded into the framework of silicalite-1 zeolite (MoCx/Si-1) to be employed in direct and/or CO2-assisted propane dehydrogenation reaction. The as-synthesized MoCx/Si-1 exhibits enhanced CO2-assisted oxidative propane dehydrogenation (CO2-ODHP) performance with rates up to 172.8 μmol gcat–1 min–1 with C3H6 selectivity > 94% (61.5% C3H6 selectivity for bulk β-Mo2C), which is attributed to the moderate catalyst acidity, better H-spillover property, and the appropriate propane adsorption or propylene desorption mechanisms on such micropore systems. Extensive characterization data prove that a high concentration of exposed molybdenum oxycarbide (MoCxOy) sites was crucial for CO2-ODHP. Propane is converted on MoCxOy active sites to propylene and H2O, while the MoCxOy are reduced into MoCx sites. Subsequently, the reduced MoCx sites are reoxidized by CO2 into MoCxOy active sites and CO gas. This work designs molybdenum carbide nanoparticles embedded in Si-1 zeolite, demonstrates high activity and propylene selectivity in CO2-assisted propane dehydrogenation, and provides guidance for the application of carbides in alkane dehydrogenation.
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
xqx发布了新的文献求助10
刚刚
林狗发布了新的文献求助10
刚刚
YDD发布了新的文献求助10
刚刚
小鱼女侠发布了新的文献求助10
1秒前
大白牛发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
共享精神的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
彭于晏的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
lx的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
NexusExplorer的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
汉堡包的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
酷酷妙梦完成签到,获得积分10
3秒前
JamesPei的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
coolru的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
张清的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
老虎皮完成签到,获得积分10
3秒前
祁乐安发布了新的文献求助10
4秒前
zwb发布了新的文献求助10
4秒前
NexusExplorer的应助被onemore采纳,获得10
5秒前
辛勤念之发布了新的文献求助10
6秒前
晴天发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
我是老大的应助被liu采纳,获得10
7秒前
kaylaaa完成签到,获得积分10
7秒前
动听的襄发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
思源的应助被陈运行采纳,获得10
8秒前
9秒前
大个的应助被hana采纳,获得10
9秒前
罗嵩林完成签到,获得积分10
9秒前
pppy发布了新的文献求助10
9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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7796457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9332125
关于积分的说明 20447851
捐赠科研通 7386930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324993
关于科研通互助平台的介绍 2472303
邀请新用户注册赠送积分活动 2342190