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!

Elementary Steps, Site Requirements, and Support Effects in Methylcyclohexane Dehydrogenation Reactions on Dispersed Pd Nanoparticles

脱氢 甲基环己烷 催化作用 反应性(心理学) 纳米颗粒 氢原子萃取 化学 滴定法 甲苯 光化学 材料科学 无机化学 有机化学 纳米技术 医学 替代医学 病理
作者
Zhongyao Zhang,Sai Chen,Trenton Otto,Enrique Iglesia
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:15 (2): 676-696 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c07240
摘要

Hydrogenation-dehydrogenation cycles enable the efficient storage, transport, and release of hydrogen via chemical means. Practical kinetic, thermodynamic, and H-density considerations make cyclic hydrocarbons the preferred organic hydrogen carriers. This study addresses the mechanism of methylcyclohexane (MCH) dehydrogenation to toluene (TOL), through methylcyclohexene (MCHE) intermediates on Pd nanoparticles (2–11 nm diameter) dispersed on Al2O3, SiO2, MgO, and CeO2. Turnovers occur on Pd surfaces densely covered with MCH-derived intermediates differing in isomeric structure and reactivity via sequential C–H activation elementary events, irrespective of nanoparticle size or support. The kinetically relevant step shifts from the second to the first H-abstraction step in MCH as temperature increases (from 453 to 553 K). The reactivity of Pd nanoparticle surfaces is insensitive to their size but supports with more competent Lewis acid–base (LAB) pairs lead to higher rates and stronger rate enhancements (relative to SiO2) with decreasing temperatures, which reflect the lower coverages of less reactive intermediates when supports can scavenge desorbable species. These dense adlayers retain interstices within which dehydrogenation turnovers occur, but no longer expose the most distinctive low-coordination atoms prevalent on small nanoparticles, leading to the observed structure insensitivity of turnover rates. The prevalence of such adlayers leads to surfaces without the saturation hydrogen coverages expected for Pd surfaces devoid of such organic species. These mechanistic insights are consistent with (i) the elimination of support effect by titration of LAB pairs; (ii) initial rate transients that are inhibited by competent supports; (iii) the relative reactivity of metal-free supports for dehydrogenation of MCHE and methylcyclohexadienes (but not MCH); and (iv) measured kinetic effects of MCH, MCHE, and H2 on turnover rates. The support effects provide strategies for maximizing the exposure of bare atom ensembles during dehydrogenation reactions. Its conceptual impact and practical significance are not restricted to the subject reaction in this study.
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
炳灿完成签到 ,获得积分10
9秒前
耕牛热完成签到,获得积分10
9秒前
wood完成签到,获得积分10
23秒前
如意2023完成签到 ,获得积分10
35秒前
42秒前
没事搞点学术完成签到,获得积分10
44秒前
佳言2009完成签到 ,获得积分10
46秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
健壮的绿凝完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
77完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
chen完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
朵朵完成签到,获得积分10
1分钟前
橙子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
海阔天空完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
火白羽发布了新的文献求助10
1分钟前
橘子女王完成签到 ,获得积分10
1分钟前
czx完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
planto完成签到,获得积分10
2分钟前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Jasperlee完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Rocky完成签到 ,获得积分10
2分钟前
情怀应助xun采纳,获得10
3分钟前
xyyl完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Criminology34应助yyyyy采纳,获得10
3分钟前
lling完成签到 ,获得积分10
3分钟前
双目识林完成签到 ,获得积分10
3分钟前
开放的乐驹完成签到 ,获得积分10
3分钟前
nkr完成签到,获得积分10
4分钟前
特拉法尔加完成签到,获得积分10
4分钟前
rjy完成签到 ,获得积分10
4分钟前
ding应助时尚梦易采纳,获得10
5分钟前
King完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
无尤完成签到,获得积分10
6分钟前
无尤发布了新的文献求助10
6分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7282201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8903034
关于积分的说明 18833771
捐赠科研通 6953175
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207556
关于科研通互助平台的介绍 2377841
邀请新用户注册赠送积分活动 2182729