Disordered, Sub-Nanometer Ru Structures on CeO2 are Highly Efficient and Selective Catalysts in Polymer Upcycling by Hydrogenolysis

氢解 聚烯烃 催化作用 阳离子聚合 材料科学 异构化 结晶度 纳米技术 化学工程 化学 高分子化学 有机化学 复合材料 图层(电子) 工程类
作者
Linxiao Chen,Laura C. Meyer,Libor Kovařík,Débora Motta Meira,Xavier Isidro Pereira Hernández,Honghong Shi,Konstantin Khivantsev,Oliver Y. Gutiérrez,János Szanyi
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:12 (8): 4618-4627 被引量:59
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c00684
摘要

Nondegradable polyolefin plastics pose severe environmental threats and thus demand efficient upcycling technologies. In this work, we discovered that low-loading (≤0.25 wt %) Ru/CeO2 exhibits remarkable catalytic performance in the hydrogenolysis of polypropylene (PP), polyethylene (PE), and n-C16H34 that is superior to high-loading (≥0.5 wt %) Ru/CeO2. They possess high PP conversion efficiency (sevenfold increase over current literature reports), low selectivity toward undesired CH4, and good isomerization ability. In the low-loading range, the intrinsic activity of Ru in PP hydrogenolysis increases as the particle size decreases, opposite of the trend in the high-loading range. Detailed characterization revealed that the abrupt changes in catalytic behaviors coincide with Ru species transitioning from well-defined to highly disordered structures in the low-loading domain. The disordered Ru species were shown to be sub-nanometer in size and cationic. Mechanistically, the regioselectivity and the rate dependence on hydrogen pressure of C–C bond cleavage are different on low- and high-loading Ru/CeO2, both explained by the higher coverage of adsorbed hydrogen (*H) on low-loading Ru/CeO2. This work reveals the remarkable catalytic performance of highly disordered, sub-nanometer, cationic Ru species in polyolefin hydrogenolysis, opening immense opportunities to develop effective, selective, and versatile catalysts for plastic upcycling.
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
赤赤发布了新的文献求助30
刚刚
凯文完成签到,获得积分20
1秒前
skxxxxxx完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
wangwangwang发布了新的文献求助10
3秒前
科目三应助活泼的石头采纳,获得10
5秒前
6秒前
Lazure应助含蓄烧鹅采纳,获得10
6秒前
酒后少女的梦完成签到,获得积分0
8秒前
Lazure应助FAN采纳,获得30
8秒前
9秒前
我是老大应助纯情的绝施采纳,获得10
10秒前
奋斗的桐完成签到 ,获得积分10
12秒前
wangwangwang完成签到,获得积分10
12秒前
15秒前
15秒前
慕青应助Echodeng采纳,获得10
18秒前
胡娇发布了新的文献求助20
19秒前
19秒前
Chrisiu完成签到,获得积分10
20秒前
bianxm06完成签到 ,获得积分0
25秒前
25秒前
25秒前
Orange应助Echodeng采纳,获得10
26秒前
26秒前
26秒前
王哈哈发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
可爱的函函应助Olivia采纳,获得10
30秒前
30秒前
31秒前
31秒前
31秒前
上官若男应助Ann采纳,获得10
32秒前
zhi-pengbao完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
34秒前
Lazure应助烂漫的草莓采纳,获得10
35秒前
Guoomeng发布了新的文献求助10
36秒前
任人壬完成签到 ,获得积分10
37秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Glossary of Geology 400
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 2475516
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2140142
关于积分的说明 5453973
捐赠科研通 1863598
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926434
版权声明 562846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495589