Mechanistic Aspects of the Role of K Promotion on Cu–Fe-Based Catalysts for Higher Alcohol Synthesis from CO2 Hydrogenation

催化作用 吸附 水煤气变换反应 漫反射红外傅里叶变换 化学 化学吸附 无机化学 产量(工程) 光化学 材料科学 有机化学 物理化学 光催化 冶金
作者
Di Xu,Mingyue Ding,Xinlin Hong,Guoliang Liu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:10 (24): 14516-14526 被引量:128
标识
DOI:10.1021/acscatal.0c03575
摘要

Direct CO2 hydrogenation to higher alcohols (HAs) is a promising way to achieve the conversion of CO2 to high-value chemicals. Alkali metals as promoters are generally crucial for Cu–Fe-based catalysts, but their critical role in higher alcohol synthesis (HAS) is still far from clear. Here, we report the regulating effect of a potassium (K) promoter from a reactant activation perspective on Cu–Fe-based catalysts for HAS from CO2 hydrogenation using in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) and chemisorption methods. The optimized catalyst denoted as 4.6K-CMZF with a moderate K content exhibits the highest HA space time yield (STY) in a fixed-bed reactor. It is found that the K can promote reverse water gas shift (RWGS) reaction and tailor the ratio of nondissociated CO to dissociated CO by strengthening linear CO adsorption and weakening bridging CO adsorption. A proper amount of K can balance the nondissociated and dissociated activation of CO, thus providing an adequate *CHx and *CO species to take part in *CHx–*CO coupling reaction. The K promoter can also suppress H2 activation, thereby inhibiting alkylation reaction. The promoting effect of K can be attributed to the balance of surface *CHx, *CO, and *H species by regulating CO activation and H2 activation, thus favoring HA synthesis via *CHx–*CO coupling and hydrogenation reactions.
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
DQ完成签到,获得积分10
刚刚
Katsuya完成签到,获得积分10
刚刚
拓跋天思发布了新的文献求助10
刚刚
tian发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
飘逸访蕊完成签到,获得积分20
1秒前
冷水完成签到,获得积分10
1秒前
liushoujia完成签到,获得积分10
1秒前
任性的梦菲完成签到,获得积分10
1秒前
大乐发布了新的文献求助10
1秒前
高兴的海亦完成签到,获得积分10
1秒前
MRshenyy完成签到,获得积分10
2秒前
july7292完成签到,获得积分10
2秒前
Yfvonne完成签到,获得积分10
2秒前
bkagyin应助俭朴丑采纳,获得10
3秒前
科研小土豆应助jackycas采纳,获得10
3秒前
sanso发布了新的文献求助10
3秒前
心魔完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
板栗子完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
lyx发布了新的文献求助10
6秒前
lvyan完成签到,获得积分10
6秒前
zpbb完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
家向松完成签到,获得积分0
7秒前
DG完成签到,获得积分10
8秒前
义气的访波应助totoro采纳,获得10
8秒前
梧桐完成签到,获得积分10
9秒前
alc完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
明理的谷芹完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
欣慰煎饼完成签到 ,获得积分20
10秒前
拓跋天思完成签到,获得积分10
10秒前
武似星飞完成签到,获得积分10
10秒前
sanso完成签到,获得积分10
11秒前
希望天下0贩的0应助止兮采纳,获得10
11秒前
百地希留耶完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3785022
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3330388
关于积分的说明 10245821
捐赠科研通 3045781
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671722
邀请新用户注册赠送积分活动 800709
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759621