Rationally Engineering a CuO/Pd@SiO2 Core–Shell Catalyst with Isolated Bifunctional Pd and Cu Active Sites for n-Butylamine Controllable Decomposition

催化作用 酰胺 化学 双功能 选择性 氮氧化物 丁胺 矿化(土壤科学) 碳氢化合物 分解 无机化学 有机化学 氮气 胺气处理 燃烧
作者
Mudi Ma,Shuai Xu,Qiyuan Liu,Junwei Xu,Yuliang Li,Yukun Sun,Yanke Yu,Changwei Chen,Zhaohui Chen,Lu Li,Chunli Zheng,Chi He
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (22): 16189-16199 被引量:37
标识
DOI:10.1021/acs.est.2c04256
摘要

Volatile organic amines are a category of typical volatile organic compounds (VOCs) extensively presented in industrial exhausts causing serious harm to the atmospheric environment and human health. Monometallic Pd and Cu-based catalysts are commonly adopted for catalytic destruction of hazardous organic amines, but their applications are greatly limited by the inevitable production of toxic amide and NOx byproducts and inferior low-temperature activity. Here, a CuO/Pd@SiO2 core-shell-structured catalyst with diverse functionalized active sites was creatively developed, which realized the total decomposition of n-butylamine at 260 °C with a CO2 yield and N2 selectivity reaching up to 100% and 98.3%, respectively (obviously better than those of Pd@SiO2 and CuO/SiO2), owing to the synergy of isolated Pd and Cu sites in independent mineralization of n-butylamine and generation of N2, respectively. The formation of amide and short-chain aliphatic hydrocarbon intermediates via C-C bond cleavage tended to occur over Pd sites, while the C-N bond was prone to breakage over Cu sites, generating NH2· species and long free-N chain intermediates at low temperatures, avoiding the production of hazardous amide and NOx. The SiO2 channel collapse and H+ site production resulted in the formation of N2O via suppressing NH2· diffusion. This work provides critical guidance for a rational fabrication of catalysts with high activity and N2 selectivity for environmentally friendly destruction of nitrogen-containing VOCs.
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
青云发布了新的文献求助200
刚刚
1秒前
霁年完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
1秒前
球球完成签到,获得积分10
2秒前
852的应助被大霞采纳,获得10
2秒前
孙淳完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
司忆发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Precious完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
无限达发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
123完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
DW的应助被李亭采纳,获得10
6秒前
李垣锦完成签到 ,获得积分10
6秒前
在水一方的应助被xaxa采纳,获得30
7秒前
7秒前
8秒前
雪逸仙发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
rainning661发布了新的文献求助10
9秒前
何松完成签到,获得积分10
9秒前
LN发布了新的文献求助10
9秒前
火星豹完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
zoeydonut发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
凯不会取名完成签到 ,获得积分10
10秒前
WN发布了新的文献求助10
11秒前
yimengze发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Art of Interactive Teaching 600
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
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 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7799578
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9334730
关于积分的说明 20468649
捐赠科研通 7390761
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3326113
关于科研通互助平台的介绍 2473137
邀请新用户注册赠送积分活动 2343689