Monocopper Active Site for Partial Methane Oxidation in Cu-Exchanged 8MR Zeolites

甲烷 部分氧化 丝光沸石 催化作用 甲醇 活动站点 活性氧 化学 沸石 甲烷厌氧氧化 无机化学 有机化学
作者
Ambarish Kulkarni,Zhi‐Jian Zhao,Samira Siahrostami,Jens K. Nørskov,Felix Studt
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:6 (10): 6531-6536 被引量:228
标识
DOI:10.1021/acscatal.6b01895
摘要

Direct conversion of methane to methanol using oxygen is experiencing renewed interest owing to the availability of new natural gas resources. Copper-exchanged zeolites such as mordenite and ZSM-5 have shown encouraging results, and di- and tri-copper species have been suggested as active sites. Recently, small eight-membered ring (8MR) zeolites including SSZ-13, -16, and -39 have been shown to be active for methane oxidation, but the active sites and reaction mechanisms in these 8MR zeolites are not known. In this work, we use density functional theory (DFT) calculations to systematically evaluate monocopper species as active sites for the partial methane oxidation reaction in Cu-exchanged SSZ-13. On the basis of kinetic and thermodynamic arguments, we suggest that [Cu II OH] + species in the 8MR are responsible for the experimentally observed activity. Our results successfully explain the available spectroscopic data and experimental observations including (i) the necessity of water for methanol extraction and (ii) the effect of Si/Al ratio on the catalyst activity. Monocopper species have not yet been suggested as an active site for the partial methane oxidation reaction, and our results suggest that [Cu II OH] + active site may provide complementary routes for methane activation in zeolites in addition to the known [Cu–O–Cu] 2+ and Cu 3 O 3 motifs.

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
积极台灯完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
herschelwu发布了新的文献求助20
1秒前
蓝色牛马发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Hello应助lll采纳,获得10
4秒前
开心超人完成签到,获得积分10
4秒前
独特凝天完成签到 ,获得积分10
5秒前
gura完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
优秀擎发布了新的文献求助10
6秒前
领导范儿应助茉莉奶绿采纳,获得10
6秒前
6秒前
蓝天应助Michael采纳,获得10
8秒前
9秒前
温暖静竹发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
PhD_HanWu发布了新的文献求助10
12秒前
大模型应助优秀擎采纳,获得10
12秒前
13秒前
SFNS发布了新的文献求助30
14秒前
CA737发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
温暖静竹完成签到,获得积分10
17秒前
山260完成签到 ,获得积分10
18秒前
liuzhanyu发布了新的文献求助10
19秒前
杨汐菥完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
22秒前
23秒前
jinjinjin发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
29秒前
30秒前
脏脏包发布了新的文献求助10
30秒前
周润发完成签到 ,获得积分10
30秒前
橘子面包完成签到 ,获得积分10
31秒前
Copyright应助Michael采纳,获得10
33秒前
zby完成签到,获得积分10
33秒前
35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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7321410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937052
关于积分的说明 18947118
捐赠科研通 6979475
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214733
关于科研通互助平台的介绍 2382407
邀请新用户注册赠送积分活动 2194018