Nanoparticles as an antidote for poisoned gold single-atom catalysts in sustainable propylene epoxidation

过氧化氢 催化作用 解毒剂 环氧丙烷 选择性 纳米颗粒 化学 纳米技术 纳米团簇 材料科学 有机化学 毒性 激进的 环氧乙烷 共聚物 聚合物
作者
Qianhong Wang,Keng Sang,Changwei Liu,Zhihua Zhang,Wenyao Chen,Te Ji,Lina Li,Cheng Lian,Gang Qian,Jing Zhang,Xinggui Zhou,Yuan Wang,Xuezhi Duan
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-024-47538-4
摘要

Abstract The development of sustainable and anti-poisoning single-atom catalysts (SACs) is essential for advancing their research from laboratory to industry. Here, we present a proof-of-concept study on the poisoning of Au SACs, and the antidote of Au nanoparticles (NPs), with trace addition shown to reinforce and sustain propylene epoxidation. Multiple characterizations, kinetics investigations, and multiscale simulations reveal that Au SACs display remarkable epoxidation activity at a low propylene coverage, but become poisoned at higher coverages. Interestingly, Au NPs can synergistically cooperate with Au SACs by providing distinct active sites required for H 2 /O 2 and C 3 H 6 activations, as well as hydroperoxyl radical to restore poisoned SACs. The difference in reaction order between C 3 H 6 and H 2 (n C3H6 -n H2 ) is identified as the descriptor for establishing the volcano curves, which can be fine-tuned by the intimacy and composition of SACs and NPs to achieve a rate-matching scenario for the formation, transfer, and consumption of hydroperoxyl. Consequently, only trace addition of Au NPs antidote (0.3% ratio of SACs) stimulates significant improvements in propylene oxide formation rate, selectivity, and H 2 efficiency compared to SACs alone, offering a 56-fold, 3-fold, and 22-fold increase, respectively, whose performances can be maintained for 150 h.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
有魅力荟完成签到,获得积分10
刚刚
思源应助风趣犀牛采纳,获得10
2秒前
研友_n0kjPL完成签到,获得积分0
3秒前
lalalin发布了新的文献求助10
4秒前
废名完成签到,获得积分10
5秒前
可靠月亮完成签到,获得积分10
7秒前
栉风沐雨完成签到,获得积分10
7秒前
红米空完成签到 ,获得积分10
8秒前
尔信完成签到 ,获得积分10
8秒前
郑洋完成签到 ,获得积分10
8秒前
XHH完成签到 ,获得积分10
9秒前
花花完成签到 ,获得积分10
13秒前
Keyuuu30完成签到,获得积分10
15秒前
俏皮诺言完成签到,获得积分10
15秒前
aertom完成签到,获得积分10
15秒前
jkaaa完成签到,获得积分10
18秒前
小贱完成签到 ,获得积分10
18秒前
进退须臾完成签到,获得积分10
18秒前
长孙巧凡完成签到,获得积分10
18秒前
朱会丽关注了科研通微信公众号
20秒前
叶轻寒完成签到 ,获得积分10
20秒前
朱会丽关注了科研通微信公众号
20秒前
超帅傲白完成签到 ,获得积分10
22秒前
博格完成签到 ,获得积分10
23秒前
魔幻千秋完成签到,获得积分0
26秒前
可耐的寒松完成签到,获得积分10
27秒前
Zhangfu完成签到,获得积分10
30秒前
小唐完成签到,获得积分10
31秒前
科研小白完成签到,获得积分10
31秒前
宝玉发布了新的文献求助10
32秒前
开心的若烟完成签到,获得积分10
32秒前
伯赏凝旋完成签到 ,获得积分10
33秒前
ned4speed完成签到,获得积分10
33秒前
阳光的山雁完成签到,获得积分10
34秒前
风中的老九完成签到,获得积分10
35秒前
cwq完成签到 ,获得积分10
35秒前
汉堡包应助宝玉采纳,获得10
36秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
37秒前
缥缈夏寒应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
The three stars each : the Astrolabes and related texts 550
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2401486
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2101110
关于积分的说明 5297284
捐赠科研通 1828774
什么是DOI,文献DOI怎么找? 911495
版权声明 560333
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 487273