Mechanistic Insights into Selective Oxidation of Ethanol on Au(111): A DFT Study

化学 乙醛 醋酸 催化作用 吸附 氧气 烷氧基 光化学 密度泛函理论 离解(化学) 乙醇 齿合度 乙烯 无机化学 金属 物理化学 有机化学 计算化学 烷基
作者
Qingsen Meng,Yongli Shen,Jing Xu,Jinlong Gong
出处
期刊:Chinese Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:33 (2-3): 407-415 被引量:32
标识
DOI:10.1016/s1872-2067(11)60340-9
摘要

The reaction mechanism of selective oxidation of ethanol on Au(111) covered with atomic oxygen was described employing density functional theory calculations. The first step, dissociation of the O–H bond in ethanol, has lower barrier for transfer of the H to adsorbed oxygen or surface hydroxyl than to gold with a barrier of 0.20 or 0.17 eV, respectively. The two lower activation energies for the β-H elimination of ethoxyl, 0.29 and 0.27 eV, come from transfer of H atom to surface O atom or another ethoxyl. Ethyl acetate is formed through the β-H elimination of ethoxy hemiacetal. The formation of acetic acid is not facile through the reaction between the surface hydroxyl and acetaldehyde or between the surface oxygen and acetaldehyde at low temperature due to a high activation barrier. Except for surface oxygen and bidentate acetate, all other surface species have low diffusion barriers, suggesting that rearrangement and movement of these species from the preferred adsorption sites to the ideal configurations for reactions are facile. 采用密度泛函理论研究了吸附有O原子的Au(111)表面上乙醇选择性氧化的反应机理. 反应结果表明,除O原子和中间产物二齿醋酸根(CH3CHOO)外,其他中间产物在Au(111)表面扩散能垒均较低,不会对反应速控步骤的确定造成影响. 乙醇羟基氧化脱氢为反应的第一步骤,当氧化剂为吸附态的O原子或者为OH基时,反应活化能分别为0.20和0.17eV. 氧化产物乙氧基(CH3CH2O)进一步氧化脱氢生成乙醛则需要表面吸附的O原子或另一表面吸附的OH基的参与,所需活化能为0.29或0.27eV. 同时,乙醛易与表面吸附的乙氧基反应生成乙氧基半缩醛(CH3CHOOC2H5),其可进一步与O原子作用,脱氢形成乙酸乙酯. 此外,在乙醛深度氧化成酸的过程中需要克服较高的反应能垒,因而在表面反应温度较低时无法进行,这与实验结果相符.
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
桐桐应助OvO采纳,获得10
刚刚
1秒前
希望完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
hlt发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
6秒前
senli2018发布了新的文献求助10
8秒前
haha111发布了新的文献求助10
8秒前
飞鸟完成签到,获得积分10
8秒前
如意的玉米完成签到,获得积分10
9秒前
小马甲应助震动的小萱采纳,获得10
9秒前
9秒前
烟花应助micexily采纳,获得30
9秒前
暖暖发布了新的文献求助10
10秒前
小小脑袋大大灵光完成签到 ,获得积分10
10秒前
bkagyin应助油炸车车采纳,获得10
12秒前
愉快的初曼完成签到,获得积分10
13秒前
一颗蓝莓完成签到 ,获得积分10
13秒前
阿喵完成签到 ,获得积分10
14秒前
16秒前
17秒前
orixero应助花花采纳,获得10
18秒前
Jelly发布了新的文献求助20
19秒前
xzh驳回了传奇3应助
19秒前
小魏关注了科研通微信公众号
21秒前
大方芷文完成签到,获得积分10
22秒前
zz发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
平淡的洪纲完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
chongtse完成签到,获得积分10
23秒前
迷人莺完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
26秒前
OvO发布了新的文献求助10
27秒前
科研通AI6.3应助zz采纳,获得10
28秒前
29秒前
dong发布了新的文献求助10
30秒前
柏柏完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7292437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8911503
关于积分的说明 18864974
捐赠科研通 6959618
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209657
关于科研通互助平台的介绍 2379130
邀请新用户注册赠送积分活动 2185552