Promoting C–F bond activation via proton donor for CF 4 decomposition

催化作用 分解 化学 质子化 质子 氢键 红外光谱学 红外线的 物理化学 光化学 结晶学 计算化学 分子 有机化学 离子 物理 量子力学 光学
作者
Yingkang Chen,Wen-Gang Qu,Luo Tao,Hang Zhang,Junwei Fu,Hongmei Li,Changxu Liu,Dengsong Zhang,Min Liu
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:120 (52) 被引量:5
标识
DOI:10.1073/pnas.2312480120
摘要

Tetrafluoromethane (CF 4 ), the simplest perfluorocarbons, is a permanently potent greenhouse gas due to its powerful infrared radiation adsorption capacity. The highly symmetric and robust C–F bond structure makes its activation a great challenge. Herein, we presented an innovated approach that efficiently activates C–F bond utilizing protonated sulfate (–HSO 4 ) modified Al 2 O 3 @ZrO 2 (S-Al 2 O 3 @ZrO 2 ) catalyst, resulting in highly efficient CF 4 decomposition. By combining in situ infrared spectroscopy tests and density function theory simulations, we demonstrate that the introduced –HSO 4 proton donor has a stronger interaction on the C–F bond than the hydroxyl (–OH) proton donor, which can effectively stretch the C–F bond for its activation. Consequently, the obtained S-Al 2 O 3 @ZrO 2 catalyst achieved a stable 100% CF 4 decomposition at a record low temperature of 580 °C with a turnover frequency value of ~8.3 times higher than the Al 2 O 3 @ZrO 2 catalyst without –HSO 4 modification, outperforming the previously reported results. This work paves a new way for achieving efficient C–F bond activation to decompose CF 4 at a low temperature.

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
刚刚
亚丽发布了新的文献求助10
刚刚
PhdFancy完成签到,获得积分10
1秒前
傅三毒发布了新的文献求助10
1秒前
baiyuecheng发布了新的文献求助10
1秒前
LSD完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
科研通AI2S应助222666采纳,获得10
3秒前
MIN完成签到,获得积分10
3秒前
orixero应助司_采纳,获得10
3秒前
2223完成签到,获得积分10
4秒前
俊逸采白发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Mandy完成签到,获得积分10
4秒前
许可证完成签到,获得积分10
5秒前
2024220513完成签到,获得积分10
5秒前
like411完成签到,获得积分10
5秒前
美丽老三完成签到,获得积分20
5秒前
NWNUJI发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
你们才来完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
zzz应助董瑞采纳,获得20
6秒前
西瓜二郎完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
我没那么郝完成签到,获得积分10
8秒前
GingerF应助小镇的废物采纳,获得50
8秒前
安徒生完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
龙九局完成签到,获得积分10
9秒前
李爱国应助毛毛哦啊采纳,获得10
9秒前
雪原白鹿完成签到,获得积分10
9秒前
亚丽完成签到,获得积分10
9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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6498903
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8294661
关于积分的说明 17699692
捐赠科研通 5595195
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917760
邀请新用户注册赠送积分活动 1894794
关于科研通互助平台的介绍 1755557