H2O-assisted oxidation resolves the Cu-CHA redox cycle during low temperature NH3-selective catalytic reduction

氧化还原 化学 催化作用 离解(化学) 半反应 动力学 再分配(选举) 催化循环 反应机理 氧化还原 光化学 无机化学 机制(生物学) 分子氧 光谱学 动能 催化氧化
作者
Gabriele Contaldo,Chiara Negri,Nicola Usberti,Mauro Bracconi,Isabella Nova,Matteo Maestri,Enrico Tronconi
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:404: 127704-127704
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2026.127704
摘要

Operando UV-Vis spectroscopy combined with transient kinetic analysis is used to directly quantify the kinetics of the oxidation half-cycle (OHC) in low-temperature NH₃-SCR over Cu-CHA. Operando UV-Vis measurements further provide direct evidence that H₂O promotes the OHC via a NO-independent mechanism and induces the formation of an additional stable Cu(II) species under O₂/H₂O conditions, indicating that H₂O participates in the kinetically relevant step of Cu(I) reoxidation. Dispersion-corrected DFT calculations reveal the molecular origin of this promotion: free-energy analysis predicts a H₂O-assisted dissociation of the [Cu2(NH3)4O2]2+ peroxo intermediate, enabling redistribution of oxidative equivalents required to complete Cu(I) oxidation via a H₂O₂-mediated pathway. This mechanism provides a molecular-level explanation for the experimentally observed promoting effect of H₂O on the OHC. The calculated activation parameters are in excellent agreement with experiment, establishing quantitative consistency between the proposed molecular mechanism and macroscopic kinetics. Together, these results resolve the Cu redox chemistry of low-temperature NH₃-SCR by elucidating the transformation from the peroxo Cu(II) intermediate to the linear diamine Cu(I) species while satisfying the experimentally observed stoichiometry, which involves one NO converted per Cu equivalent in each redox cycle. Overall, this work provides a kinetically-consistent closure of the NH₃-SCR catalytic cycle by integrating the oxidation and reduction half-cycles into a unified redox mechanism that identifies H₂O as a key mediator of Cu redox dynamics.
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
1秒前
1秒前
斯文奇迹发布了新的文献求助10
1秒前
缓慢板栗发布了新的文献求助10
1秒前
mikebai完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
懒猫发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
6秒前
pluto的应助被远山采纳,获得10
7秒前
xiang发布了新的文献求助10
7秒前
阿硕发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
天天开心完成签到 ,获得积分10
9秒前
生动茗茗完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
冷静成败完成签到,获得积分10
9秒前
传奇3的应助被友好太兰采纳,获得10
9秒前
上官若男的应助被骄傲yy采纳,获得30
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
u给我iu俄方完成签到,获得积分20
11秒前
开心完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
Murphy发布了新的文献求助10
12秒前
飞奔小子完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
蔡振华发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
无糖薄荷糖完成签到,获得积分10
14秒前
ZCY08发布了新的文献求助10
15秒前
Murphy发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
tttt完成签到,获得积分10
15秒前
FYH完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
星辰大海的应助被张大旺采纳,获得10
17秒前
懒猫完成签到,获得积分10
17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
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8080981
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497112
关于积分的说明 21398982
捐赠科研通 7649214
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401523
关于科研通互助平台的介绍 2530655
邀请新用户注册赠送积分活动 2440205