Defect-Rich TiO2 In Situ Evolved from MXene for the Enhanced Oxidative Dehydrogenation of Ethane to Ethylene

脱氢 乙烯 氧气 催化作用 空位缺陷 氧化还原 金属 化学 化学工程 光化学 材料科学 无机化学 结晶学 有机化学 工程类
作者
Yanliang Zhou,Yicong Chai,Xiaoyu Li,Zihao Wu,Jian Lin,Yujia Han,Lin Li,Haifeng Qi,Yiming Gu,Leilei Kang,Xiaodong Wang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:11 (24): 15223-15233 被引量:37
标识
DOI:10.1021/acscatal.1c04409
摘要

Selective oxidative dehydrogenation (ODH) of light alkanes to alkenes over metal oxides usually obeys a redox catalysis cycle, where the release and recovery of lattice oxygen play a key role in catalytic performance. Therefore, it remains a challenge to prepare metal oxides with limited reducibility, such as TiO2, as a dominant active component rather than as a support or modifier in this process. Here, we find a significant increase of ethane ODH performance over a layered TiO2 (M-TiO2) catalyst, which is in situ evolved from a Ti3C2Tx MXene material during the reaction. The reactivity of this M-TiO2 is 4 times higher than that of P25 TiO2, with an excellent ethylene productivity of 15.4 gC2H4 gcat–1 h–1 that outperforms the previously reported catalysts. Experimental characterizations and theoretical calculations reveal the importance of Ti and oxygen vacancy defects over M-TiO2 on the conversion of C2H6. The Ti vacancy sites can stabilize the defective structure and increase the reducibility of lattice oxygen to reduce the activation energy barrier of ethane, while the oxygen vacancy sites facilitate the activation of O2 to recover lattice oxygen.
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
郁树春发布了新的文献求助20
1秒前
魔幻真完成签到,获得积分10
1秒前
junjun发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
搜集达人应助1893采纳,获得10
2秒前
liyu完成签到,获得积分10
2秒前
哇嘎嘎发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
xixi完成签到,获得积分20
3秒前
LJW完成签到,获得积分10
3秒前
无语的南风完成签到,获得积分10
4秒前
谷雨发布了新的文献求助10
4秒前
Tss发布了新的文献求助30
4秒前
领导范儿应助huggsy采纳,获得10
4秒前
4秒前
梦想家关注了科研通微信公众号
5秒前
上官若男应助善良梦竹采纳,获得10
5秒前
王腾锐发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
充电宝应助Chihiro采纳,获得10
6秒前
Norella发布了新的文献求助20
6秒前
7秒前
7秒前
老实老虎发布了新的文献求助30
8秒前
linfeng发布了新的文献求助10
8秒前
无极微光应助洋1采纳,获得20
8秒前
dddd发布了新的文献求助10
9秒前
隐形曼青应助超级天晴采纳,获得10
9秒前
找找看完成签到,获得积分10
10秒前
爆米花应助陈红安采纳,获得10
10秒前
PAD完成签到 ,获得积分10
10秒前
15966014069完成签到,获得积分10
10秒前
爆米花应助江江好采纳,获得10
11秒前
小蘑菇应助一吃就饱采纳,获得10
11秒前
林韬完成签到,获得积分10
11秒前
可爱的函函应助leez采纳,获得10
12秒前
12秒前
kaikaiYelloew完成签到,获得积分10
13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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Treatment response-adapted risk index model for survival prediction and adjuvant chemotherapy selection in nonmetastatic nasopharyngeal carcinoma 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Toughness acceptance criteria for rack materials and weldments in jack-ups 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6204896
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8031767
关于积分的说明 16726492
捐赠科研通 5296383
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2822018
邀请新用户注册赠送积分活动 1801369
关于科研通互助平台的介绍 1663160