Importance of Species Heterogeneity in Supported Metal Catalysts

脱氢 化学 催化作用 环己酮 环己醇 多相催化 铑 金属 组合化学 化学工程 有机化学 工程类
作者
Jie Zhang,Meng Wang,Zirui Gao,Xuetao Qin,Yao Xu,Zhaohua Wang,Wu Zhou,Ding Ma
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (11): 5108-5115 被引量:114
标识
DOI:10.1021/jacs.2c00202
摘要

The structural heterogeneity of surface metal species, which is represented by the distribution in size, morphology, and local coordination environment of the active metal component, is almost inevitable in practical supported metal catalysts. This is often regarded as a major hindrance to the full utilization of metal loading and the high mass-specific catalytic activity. In this work, by quantitative evaluation of the individual reaction steps of a probe reaction, cyclohexanol dehydrogenation (an important reaction for hydrogen storage and transportation as well as high valued chemical production), we demonstrate that the inherent heterogeneity of supported Rhodium catalysts prepared by conventional synthesis has unique advantages in a complex heterogeneous catalytic reaction. The isolated Rh species (Rh1) is extremely active for the first step of dehydrogenation, the transformation of cyclohexanol to cyclohexanone, while the Rh ensemble sites (Rhe, including Rh clusters, Rhn, and Rh nanoparticles, Rhp) are highly efficient for the successive reaction step, cyclohexanone to phenol, for which the Rh1 sites are almost inactive. Only with the coexistence of both active structures could the optimal reaction performance be achieved, which ambiguously demonstrates the importance of species heterogeneity in some multistep catalytic reactions. Our study provides a new view of the benefits from structural heterogeneity in practical catalysts and sheds light on the catalyst design strategy for complex catalytic reactions.
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
英姑的应助被完美蚂蚁采纳,获得10
刚刚
无极微光的应助被hwj采纳,获得20
2秒前
科研通AI6.4的应助被军博士采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.2的应助被自由天荷采纳,获得10
2秒前
3秒前
wushuang完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI6.4的应助被dawei采纳,获得10
3秒前
Jenlisa完成签到,获得积分10
4秒前
周LL发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
脑洞疼的应助被Wings采纳,获得10
6秒前
大模型的应助被潘潘采纳,获得10
7秒前
完美蚂蚁完成签到,获得积分10
7秒前
自信盼波关注了科研通微信公众号
7秒前
invisight的应助被陈椅子的求学采纳,获得10
7秒前
NexusExplorer的应助被付付采纳,获得10
9秒前
张泽发布了新的文献求助10
9秒前
自信谷冬完成签到,获得积分10
9秒前
是重点完成签到,获得积分10
10秒前
wxlganenshifu完成签到,获得积分10
10秒前
梦里完成签到,获得积分10
11秒前
凶狠的雅绿完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
ookyze完成签到,获得积分10
12秒前
msn完成签到 ,获得积分10
13秒前
华仔的应助被Dreamhappy采纳,获得10
13秒前
13秒前
Owen的应助被自信的从雪采纳,获得10
13秒前
14秒前
思源的应助被云朵上的鱼采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
张伟发布了新的文献求助10
17秒前
华仔的应助被泽ze采纳,获得30
17秒前
linciko发布了新的文献求助10
17秒前
helloragdoll完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
核桃的应助被叶初阳采纳,获得30
18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
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7961515
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9432660
关于积分的说明 21017902
捐赠科研通 7540209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3371133
关于科研通互助平台的介绍 2506761
邀请新用户注册赠送积分活动 2403488