清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Hydroperoxyl-mediated C-H bond activation on Cr single atom catalyst: An alternative to the Fenton mechanism

化学 催化作用 过氧化氢 光化学 脱质子化 甲烷 反应机理 甲醇 键裂 活化能 无机化学 物理化学 激进的 有机化学 离子
作者
Yuyao Qin,Huixian Liu,Liwen Li,Jinyu Han,Hua Wang,Xinli Zhu,Qingfeng Ge
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier]
卷期号:417: 323-333 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2022.12.017
摘要

Direct conversion of methane to methanol is an attractive alternative to the indirect, energy-intensive syngas production and conversion route. Herein, we present a comprehensive density functional theory (DFT) study of converting methane directly into methanol over the Cr single atom catalyst (SAC) on anatase TiO2 (1 0 1) surface. Cr species stabilize in the form of CrO with H2O2 as oxidant, on which methane reacts with the deprotonated H2O2 via an Eley–Rideal mechanism. The formation of a three-centered transition-state structure is observed in the rate-determining CH bond activation step with an activation barrier of 0.44 eV. The H2O2 not only serves as the oxidant for the formation of the most stable and reactive CrO species, but also enters the coordination sphere of the Cr center and acts as a highly effective H acceptor, which significantly lowers the activation barrier for CH bond cleavage. Over different Cr-O pairs, methane CH bond activation energy is found to linearly correlate with the energy difference between the d-bond center (εd) of Cr and p-band center of O (εp). The presence of water changes the relative stability of the reaction intermediates but does not alter the reaction pathways. This study demonstrated the ability of Cr SACs for catalyzing direct conversion of methane to methanol under mild conditions and would stimulate further interests in designing active Cr catalysts for methane conversion.
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
三水完成签到 ,获得积分10
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助20
32秒前
pegasus0802完成签到,获得积分10
33秒前
RED发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
小怪完成签到,获得积分10
35秒前
37秒前
43秒前
lx完成签到,获得积分10
1分钟前
GMEd1son完成签到,获得积分10
1分钟前
xiaowangwang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
橙橙完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
美好灵寒完成签到 ,获得积分10
3分钟前
科研通AI2S应助Jessica采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
殷勤的涵梅完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
Future完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
George发布了新的文献求助30
6分钟前
melody完成签到 ,获得积分10
6分钟前
荣荣发布了新的文献求助10
6分钟前
Sunny完成签到,获得积分10
6分钟前
荣荣完成签到,获得积分10
6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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5664590
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4865694
关于积分的说明 15108114
捐赠科研通 4823215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2582091
邀请新用户注册赠送积分活动 1536184
关于科研通互助平台的介绍 1494567