In Situ XANES/XRD Study of the Structural Stability of Two-Dimensional Molybdenum Carbide Mo2CTx: Implications for the Catalytic Activity in the Water–Gas Shift Reaction

氧烷 MXenes公司 催化作用 烧结 碳化物 水煤气变换反应 材料科学 一氧化碳 程序升温还原 热稳定性 化学工程 无机化学 光谱学 化学 纳米技术 冶金 有机化学 工程类 物理 量子力学
作者
Evgeniya B. Deeva,Alexey Kurlov,Paula M. Abdala,Dmitry Lebedev,Sung M. Kim,Christopher P. Gordon,Athanasia Tsoukalou,Alexey Fedorov,Christoph R. Müller
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:31 (12): 4505-4513 被引量:101
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.9b01105
摘要

MXenes, a recently discovered family of two-dimensional (2D) materials, are promising catalysts and supports for applications in heterogeneous catalysis; however, the thermal stability of MXenes and their surface chemistry are not fully explored. Here, we report that 2D molybdenum carbide Mo2CTx remains stable and shows no appreciable sintering up to ca. 550–600 °C in a reducing environment, as assessed by a combined in situ X-ray absorption near-edge spectroscopy (XANES) and powder X-ray diffraction (XRD) study during a temperature-programmed reduction (TPR) experiment. At higher temperatures, the passivating oxo, hydroxy, and fluoro groups defunctionalize the molybdenum-terminated surface, inducing a transformation to bulk β-Mo2C that is complete at ca. 730 °C. We demonstrate that Mo2CTx is a highly stable and active catalyst for the water–gas shift reaction with a selectivity >99% toward CO2 and H2 at 500 °C. The conversion of carbon monoxide on Mo2CTx starts to decline at temperatures that are associated with the decrease of the interlayer distance between the carbide sheets, as determined by the XRD-probed TPR, indicative of increasing mass transfer limitations at these conditions. Our results provide an insight into the thermal stability and reducibility of Mo2CTx and serve as a guideline for its future catalytic applications.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Mike001发布了新的文献求助10
1秒前
汉堡包应助疯狂的丑采纳,获得10
2秒前
Mike001发布了新的文献求助30
2秒前
丸子发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
6秒前
8秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
www应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
shinysparrow应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
库你洗哇发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
落后的妙芙应助durrrrr采纳,获得30
13秒前
fdpb发布了新的文献求助10
13秒前
16秒前
18秒前
顾矜应助dkz采纳,获得10
19秒前
123发布了新的文献求助10
19秒前
ifegiugfieugfig完成签到,获得积分10
19秒前
东方中恶完成签到,获得积分10
20秒前
JamesPei应助程雯慧采纳,获得10
22秒前
现代元灵完成签到 ,获得积分10
24秒前
27秒前
Co完成签到 ,获得积分10
28秒前
完美世界应助如故采纳,获得10
28秒前
30秒前
30秒前
32秒前
干净元容发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
dkz发布了新的文献求助10
35秒前
疯狂的丑发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2393901
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2097800
关于积分的说明 5286084
捐赠科研通 1825319
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910154
版权声明 559943
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486418