Tricoordinated Single-Atom Cobalt in Zeolite Boosting Propane Dehydrogenation

化学 脱氢 丙烷 选择性 沸石 钴 环氧丙烷 铂金 解吸 无机化学 催化作用 有机化学 环氧乙烷 吸附 共聚物 聚合物
作者
Ziqiang Qu,Guangyuan He,Tianjun Zhang,Yaqi Fan,Yanxia Guo,Min Hu,Jun Xu,Yanhang Ma,Jichao Zhang,Weibin Fan,Qiming Sun,Donghai Mei,Jihong Yu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (13): 8939-8948 被引量:127
标识
DOI:10.1021/jacs.3c12584
摘要

Propane dehydrogenation (PDH) reaction has emerged as one of the most promising propylene production routes due to its high selectivity for propylene and good economic benefits. However, the commercial PDH processes usually rely on expensive platinum-based and poisonous chromium oxide based catalysts. The exploration of cost-effective and ecofriendly PDH catalysts with excellent catalytic activity, propylene selectivity, and stability is of great significance yet remains challenging. Here, we discovered a new active center, i.e., an unsaturated tricoordinated cobalt unit (≡Si–O)CoO(O–Mo) in a molybdenum-doped silicalite-1 zeolite, which afforded an unprecedentedly high propylene formation rate of 22.6 mol C3H6 g Co –1 h –1 and apparent rate coefficient of 130 mol C3H6 g Co –1 h –1 bar –1 with >99% of propylene selectivity at 550 °C. Such activity is nearly one magnitude higher than that of previously reported Co-based catalysts in which cobalt atoms are commonly tetracoordinated, and even superior to that of most of Pt-based catalysts under similar operating conditions. Density functional theory calculations combined with the state-of-the-art characterizations unravel the role of the unsaturated tricoordinated Co unit in facilitating the C–H bond-breaking of propane and propylene desorption. The present work opens new opportunities for future large-scale industrial PDH production based on inexpensive non-noble metal catalysts.
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
1秒前
鹅鹅鹅完成签到,获得积分10
1秒前
Sally发布了新的文献求助10
1秒前
wwww完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研通AI6.4的应助被jerry采纳,获得30
2秒前
Hakuna发布了新的文献求助10
2秒前
贤惠的人龙完成签到,获得积分10
3秒前
张张晶晶发布了新的文献求助10
3秒前
molihuakai的应助被无惜采纳,获得10
4秒前
科研人完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
康康发布了新的文献求助10
6秒前
皮1完成签到 ,获得积分20
6秒前
7秒前
五岳三鸟完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
搜集达人的应助被Sally采纳,获得10
9秒前
9秒前
白马非马完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2的应助被超级冰夏采纳,获得10
9秒前
HF完成签到,获得积分10
10秒前
慕青的应助被不爱吃鱼的猫采纳,获得10
10秒前
洁净的故事完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
机智的寒荷完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
宣灵薇完成签到,获得积分0
14秒前
leona发布了新的文献求助10
14秒前
乐乐的应助被Q一样采纳,获得10
14秒前
眼睛大尔冬完成签到 ,获得积分10
15秒前
王府井儿关注了科研通微信公众号
15秒前
怡然的雪柳完成签到,获得积分10
16秒前
Dipsy123完成签到,获得积分10
16秒前
16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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8143646
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9543053
关于积分的说明 21655365
捐赠科研通 7729203
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422144
关于科研通互助平台的介绍 2547427
邀请新用户注册赠送积分活动 2464950