Achieving Distributed and Flexible Hydrogenation of Aromatics with Crude Hydrogen from Electrolyzers

化学 催化作用 氢 苯甲酸 双金属片 化学工程 吸附 制氢 单体 氢燃料 加氢脱硫 加氢脱氧 有机化学 可再生能源 商品化学品 多相催化 氢气净化器 化学工业 能源 碳氢化合物 绿色化学 氢气储存 无机化学 化学反应 氢经济 钌
作者
Qijun Fu,Dandan Song,Xiang Wang,Zhiyao Liang,Meiquan Huang,Runfeng Xu,Yixiang Wang,Sunliang Ye,Chen Yang,Jingjuan Wang,Gang Fu,Hua Bing Tao,Xian‐Kui Wei,Nanfeng Zheng,Ruixuan Qin
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (37): 39762-39775
标识
DOI:10.1021/jacs.6c09601
摘要

Abstract The efficient production, storage, and utilization of green hydrogen produced from renewable energy sources are crucial for developing a low-carbon energy system. However, the transition to sustainable chemical engineering still faces significant challenges in replacing fossil fuel-dependent, energy-intensive processes with flexible alternatives that directly utilize green hydrogen under mild conditions. Here, we report ensemble-engineered Pt-surface-enriched Au–Pt bimetallic catalysts for aromatic hydrogenation and renewable-H2 storage. DFT calculations and in situ characterization reveal that a five-Pt-atom surface ensemble enables the balanced co-adsorption of benzoic acid and H2, while adsorbed aromatic substrates anchor the surface Pt ensembles and suppress H2-induced Pt migration, thereby imparting a substrate-anchored stabilization of the active Pt ensembles. The optimized Pt3Au7/TiO2 catalyst achieves a TOF of 5250 h–1 for benzoic acid hydrogenation at 60 °C and 1 bar H2, more than one order of magnitude higher than any catalyst reported for this reaction at atmospheric H2 pressure. The Pt5Au5 catalyst, selected as a balance between mass-specific productivity and precious-metal inventory, enables the production of cyclohexane-based polymer monomers and the solvent-free hydrogenation of liquid organic hydrogen carriers, and delivers a cumulative TON exceeding 79,000 over 42 days of continuous operation using unpurified low-pressure crude hydrogen from a photovoltaic-electrolysis-hydrogen system, advancing the practical application of green hydrogen in chemical manufacturing.
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
zq完成签到 ,获得积分10
1秒前
sunshine完成签到 ,获得积分10
1秒前
ll发布了新的文献求助10
1秒前
活性炭完成签到,获得积分10
2秒前
大西瓜完成签到,获得积分10
2秒前
空蒙发布了新的文献求助10
2秒前
搞怪香完成签到,获得积分10
2秒前
ShengH完成签到,获得积分10
3秒前
彭于晏的应助被李诚信采纳,获得10
3秒前
4秒前
amorfati完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Fortitude完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
prigogin发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
aajhajkahna的应助被跳跃的谷秋采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
snn完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Didi完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
赵林权发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.2的应助被nexara采纳,获得10
11秒前
神勇雅蕊完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
科研通AI6.4的应助被范范采纳,获得10
12秒前
12秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
12秒前
哈哈哈哈完成签到,获得积分20
13秒前
哎呀哎呀呀完成签到,获得积分10
13秒前
老胡的应助被Maestro_S采纳,获得50
13秒前
14秒前
动听衬衫发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
碎觉觉发布了新的文献求助10
15秒前
黄康发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
玛卡发布了新的文献求助10
15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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7903399
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9409303
关于积分的说明 20884582
捐赠科研通 7505495
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3361034
关于科研通互助平台的介绍 2499369
邀请新用户注册赠送积分活动 2391171