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:180
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
天天快乐应助不散的和弦采纳,获得10
刚刚
子不语发布了新的文献求助10
1秒前
OOK完成签到,获得积分10
1秒前
JJSA完成签到,获得积分10
1秒前
只要两毛九完成签到,获得积分10
1秒前
斯文败类应助山野的雾采纳,获得10
2秒前
husaheng完成签到,获得积分10
3秒前
上官若男应助wangcheng采纳,获得10
4秒前
慕青应助明明采纳,获得10
4秒前
xx完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
鹅1完成签到,获得积分10
8秒前
11秒前
烟花应助鹅1采纳,获得10
12秒前
美丽完成签到 ,获得积分10
12秒前
NexusExplorer应助九九采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
Q11发布了新的文献求助10
13秒前
欠虐宝宝完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
glaxaystar完成签到,获得积分10
14秒前
12关注了科研通微信公众号
15秒前
blossom发布了新的文献求助10
16秒前
少女椰椰完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
舒服的牛排完成签到 ,获得积分10
19秒前
科研通AI6.2应助WATQ采纳,获得50
19秒前
21秒前
22秒前
wenchanglingo应助zhHan采纳,获得10
22秒前
水蓝蓝完成签到,获得积分20
23秒前
科研通AI6.2应助好叔叔采纳,获得10
23秒前
23秒前
科研通AI6.4应助优秀的芯采纳,获得10
23秒前
24秒前
687完成签到,获得积分10
25秒前
wanci应助superchen采纳,获得10
26秒前
星辰大海应助热心鱼采纳,获得10
26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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7740693
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289281
关于积分的说明 20195025
捐赠科研通 7318891
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306508
关于科研通互助平台的介绍 2458788
邀请新用户注册赠送积分活动 2316746