PdIr nanoparticles on NH2-functionalized dendritic mesoporous silica nanospheres for efficient dehydrogenation of formic acid

脱氢 化学 催化作用 介孔二氧化硅 介孔材料 选择性 双金属片 纳米颗粒 甲酸 化学工程 无机化学 有机化学 工程类
作者
Song Li,Chunhui Zhou,Jinsong Hu,Aijun Duan,Chunming Xu,Xilong Wang
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:426: 153-161 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2023.07.014
摘要

Developing highly efficient solid catalysts for formic acid (HCOOH, FA) dehydrogenation is essential to utilize FA as a hydrogen (H2) carrier. In this work, ultrafine bimetallic PdIr nanoparticles (NPs) supported on the amine-functionalized dendritic mesoporous silica nanospheres (PdIr/DMSNs-NH2) have been successfully synthesized by the simple surface functionalization and co-reduction method. The optimized Pd4Ir1/DMSNs-NH2 (Pd/Ir molar ratio = 4:1) catalyst displayed the remarkable catalytic performance with 100 % H2 selectivity of the FA dehydrogenation, and the initial turnover frequency (TOF) could achieve 1333 h−1 with the additive of sodium formate (SF) at 298 K, which is comparable to the most effective mesoporous silica supported Pd-containing solid catalysts. The activation energy (Ea) for the FA dehydrogenation of Pd4Ir1/DMSNs-NH2 catalyst in the FA-SF mixture is 39.7 KJ/mol, lower than most reported catalysts. Furthermore, the optimized catalyst maintained 100 % H2 selectivity even after five runs, only with a negligible decrease in the activity, displaying the excellent stability of the catalyst. The superior catalytic performance could be attributed to the synergistic effect of open dendritic pore channel, high dispersion and ultrafine size of PdIr NPs as the active sites on DMSNs-NH2, and regulated electronic effects of Pd and Ir. More importantly, introducing –NH2 groups to the DMSNs could facilitate the O–H bond dissociation of FA and improve the FA dehydrogenation activity under mild conditions. This work will significantly promote FA as a hydrogen carrier on fuel cells.
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
刚刚
刚刚
zest完成签到,获得积分10
刚刚
左旋肉碱完成签到 ,获得积分10
1秒前
慕许完成签到,获得积分10
1秒前
虚幻凡柔完成签到,获得积分10
2秒前
DYAZZYYZ发布了新的文献求助10
2秒前
李李发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
聪慧念柏发布了新的文献求助10
2秒前
噜啦噜啦嘞完成签到,获得积分10
3秒前
下载完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
长风发布了新的文献求助10
4秒前
高兴小凝发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Owen应助云浮山海采纳,获得10
5秒前
酷波er应助jiannanwu采纳,获得10
5秒前
虚幻凡柔发布了新的文献求助10
5秒前
SciGPT应助jiannanwu采纳,获得10
5秒前
TianT完成签到,获得积分10
5秒前
清野发布了新的文献求助10
5秒前
CodeCraft应助jiannanwu采纳,获得10
5秒前
ruochenzu发布了新的文献求助10
5秒前
g905910061完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
傲浪啊完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
李哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
毗昙发布了新的文献求助150
7秒前
7秒前
llaviner完成签到,获得积分10
7秒前
酷波er应助ZY采纳,获得10
7秒前
高分求助中
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Social Psychology 800
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7648375
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9221094
关于积分的说明 19792690
捐赠科研通 7214003
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3277866
关于科研通互助平台的介绍 2438921
邀请新用户注册赠送积分活动 2276132