Ambient-Pressure C–C Coupling of CO2 Hydrogenation by NiFe/TiO2 Bimetallic Catalyst

双金属片 化学 催化作用 联轴节(管道) 环境压力 无机化学 化学工程 冶金 有机化学 热力学 物理 工程类 材料科学
作者
Mingxin Jiang,Zhi-Qiang Wang,Zhuo Li,Zhisong Liu,Yiwei Yin,Fei-Xiang Tian,Anyu Li,Haomiao Xu,Xue‐Qing Gong,Yulian He
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (37): 33495-33506
标识
DOI:10.1021/jacs.5c07878
摘要

Catalytic upgrading of CO2 to value-added C2+ products offers promising solutions to trim carbon emissions with additional economic benefits. Herein, we report a NiFe bimetallic catalyst showing efficient ambient-pressure C-C coupling performance subject to H2 pretreatment temperature. An optimal performance was achieved after reducing NiFe/TiO2 at 350 °C (NiFe-350/TiO2), yielding 27.8% CO2 conversion and 33.9% selectivity to C2-C3 hydrocarbon (primarily ethane) at 350 °C under atmospheric pressure. Combinatorial studies employing in situ characterizations, kinetic, intermediate control experiments and first-principles calculations indicate the formation of partially oxidized Niδ+-O-Feδ+ in NiFe-350/TiO2, the dual-site synergy of which enhances CO2 activation and facilitates H2 heterolytic activation into Hδ- species that selectively hydrogenate *CO2 into HCOO* and *CH3O intermediates, thus suppressing CO byproduct formation and resulting in effective ambient-pressure C-C coupling likely via an asymmetric *CH2-CH3 coupling mechanism. In stark contrast, the fully reduced NiFe bimetallic catalyst favors a direct CO2 dissociation pathway instead to form *CO that easily desorbs from the surface, as well as homolytic H2 activation such that the C-C coupling process is unfavored. In brief, this work reports the ambient-pressure synthesis of C2-C3 paraffins from direct CO2 hydrogenation and provides design rationales for efficient carbon chain propagation.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
爱吃蓝莓果完成签到,获得积分20
1秒前
fengw420完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
志轩完成签到,获得积分10
20秒前
研友_Z119gZ完成签到 ,获得积分0
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
dydydyd完成签到,获得积分10
24秒前
神勇的天问完成签到 ,获得积分10
24秒前
cici完成签到 ,获得积分10
27秒前
WSY完成签到 ,获得积分10
29秒前
nancy_liang完成签到 ,获得积分10
32秒前
酸甜完成签到 ,获得积分10
33秒前
优雅含灵完成签到 ,获得积分10
33秒前
jh完成签到 ,获得积分10
35秒前
37秒前
37秒前
动人的诗霜完成签到 ,获得积分10
42秒前
爱沉淀的太阳花完成签到,获得积分10
44秒前
听寒完成签到,获得积分10
47秒前
sponge完成签到 ,获得积分10
48秒前
震动的鹏飞完成签到 ,获得积分10
52秒前
xie完成签到 ,获得积分10
54秒前
hdc12138完成签到,获得积分10
55秒前
echo完成签到,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
FF完成签到,获得积分10
1分钟前
Sunyidan完成签到,获得积分10
1分钟前
嘟嘟嘟嘟嘟完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Lrcx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
耶耶完成签到,获得积分10
1分钟前
我要发核心完成签到 ,获得积分10
1分钟前
濮阳灵竹完成签到,获得积分10
1分钟前
猫吃蘑菇完成签到,获得积分10
1分钟前
DHW1703701完成签到,获得积分10
1分钟前
孤独白拍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
婉孝完成签到,获得积分10
1分钟前
新洸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
美满的珠完成签到 ,获得积分10
1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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539156
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4625956
关于积分的说明 14597159
捐赠科研通 4566766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503595
邀请新用户注册赠送积分活动 1481546
关于科研通互助平台的介绍 1453063