Isolated Cr Active Centers in the Beta Zeolite Framework for Propane Dehydrogenation

脱氢 丙烷 沸石 催化作用 杂原子 路易斯酸 化学 无机化学 烷烃 光化学 金属 结晶学 密度泛函理论 沮丧的刘易斯对 氢键 活动站点 物理化学 磷化氢 扩展X射线吸收精细结构 配体(生物化学) 多相催化 Atom(片上系统) 过渡金属 金属有机骨架 己二酸 配位几何学
作者
Zhiqiang Qiu,Zhong‐Pan Hu,Junyu Liu,Jingfeng Han,Shiyu Xia,Min Li,Yang Zhao,Jingrun Chen,Svetlana Mintova,Yingxu Wei,Zhongmin Liu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:15 (19): 16539-16549 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acscatal.5c04181
摘要

Conventional supported metal catalysts in propane dehydrogenation (PDH) face critical challenges due to sintering-induced deactivation at high reaction temperatures. Herein, we develop a series of highly stable atomically dispersed metal-Beta catalysts by embedding single metal atoms (such as V, Cr, Fe, Zn, and Ga) into the dealuminated H-Beta zeolite framework. Unlike the pristine H-Beta zeolite with Brønsted acid sites, the embedded metals possess a distorted tetrahedral structure and typical Lewis acidic properties, which exhibit good C–H bond activation rather than C–C bond activation observed on Brønsted acid sites. Among these metal-Beta zeolites, the Cr-Beta zeolite with an ultralow density of ∼128 framework atoms per Cr atom exhibits notable performance in PDH. Through HAADF-STEM, X-ray absorption spectroscopy (XAS), and isotope labeling FTIR, the local coordination environment of framework-embedded Cr species is unambiguously identified as a distorted tetrahedral geometry {(≡SiO) 3 Cr···(HO–Si≡)} with three Cr–O–Si bonds and one Cr···OH–Si linkage. Kinetic investigations and deuterium-labeling results demonstrate that propane activation occurs on isolated Cr Lewis sites with adjacent O atoms that facilitate the reception and release of hydrogen species. These findings provide valuable strategies for the rational design of supported metal catalysts for alkane activation and offer great insights into recognizing the local coordination structures of heteroatoms in zeolites.
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
2秒前
right完成签到,获得积分10
3秒前
思源应助段dwh采纳,获得10
3秒前
一点浩然气完成签到 ,获得积分10
3秒前
syyyq发布了新的文献求助10
5秒前
卡戎529发布了新的文献求助10
6秒前
linaoctcn完成签到,获得积分10
7秒前
桑梦丹发布了新的文献求助10
9秒前
12秒前
彭于晏应助舒适清涟采纳,获得10
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
Orange应助吴gou采纳,获得10
14秒前
大白完成签到,获得积分10
15秒前
段dwh发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
所见即是我完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
栗子球发布了新的文献求助10
19秒前
HMethod发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
秀丽松思发布了新的文献求助10
21秒前
隐形曼青应助ruhe采纳,获得10
22秒前
晓倩发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
EastWind发布了新的文献求助10
23秒前
Xahllx完成签到,获得积分10
24秒前
linkezou发布了新的文献求助10
25秒前
xttju2014发布了新的文献求助10
25秒前
文森特的向日葵完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
朴实的书白完成签到,获得积分10
27秒前
要减肥的之云完成签到 ,获得积分10
28秒前
ACoolZc发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
mh_yang发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
33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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 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 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 7321581
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937133
关于积分的说明 18947365
捐赠科研通 6979627
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214778
关于科研通互助平台的介绍 2382407
邀请新用户注册赠送积分活动 2194050