Comparative Study of Catalytic Oxidation of Toluene over Porous Metal Oxide Catalysts Derived from (Mn, Ce, Co)-MOFs

化学 催化作用 热重分析 X射线光电子能谱 甲苯 物理吸附 漫反射红外傅里叶变换 程序升温还原 氧化物 化学工程 傅里叶变换红外光谱 金属有机骨架 无机化学 物理化学 光催化 有机化学 吸附 工程类
作者
Xue Luo,Yingying Xue,Leilei Xu,Linshui Lian,Caie Wu,Yan Cui,Weixin Zou,Lin Dong,Fei Gao,Mindong Chen
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:64 (33): 17027-17044 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.5c03079
摘要

This study presents a systematic investigation into the catalytic oxidation of toluene using metal–organic framework (MOF)-derived porous metal oxide catalysts obtained through controlled pyrolysis. The MOF-derived catalysts (Mn 3 O 4 -BTC, CeO 2 -BTC, Co 3 O 4 -BTC) demonstrated remarkable improvements in catalytic activity and stability compared to their commercial counterparts (Mn 3 O 4 -c, CeO 2 -c, Co 3 O 4 -c), achieving 90% toluene conversion ( T 90 ) at significantly lower temperatures of 240 °C, 241 °C, and 237 °C, respectively. Besides, a comprehensive suite of characterization techniques was employed to elucidate the structure–activity relationships. Specifically, various traditional and in situ characterization techniques, including X-ray diffraction (XRD), N 2 physisorption, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), H 2 programmed reduction (H 2 -TPR), online-tandem thermogravimetry-mass spectrometry ( online-tandem TG-MS), and in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy ( in situ DRIFTS), were employed to elucidate crystallinity, porosity, morphology analysis, probe surface chemistry, redox properties, real-time tracking of thermal decomposition, and reaction mechanisms during the catalytic oxidation of toluene. It was found that the enhanced catalytic performance could be attributed to the synergistic effects of a high surface area, well-dispersed active sites, and abundant oxygen vacancies. These insights provided fundamental insights into the design and optimization of MOF-derived catalysts for efficient volatile organic compounds (VOCs) abatement in environmental catalysis.
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
coolru发布了新的文献求助400
2秒前
eryaclover完成签到,获得积分10
4秒前
初景发布了新的文献求助100
4秒前
科目三的应助被阿泓采纳,获得10
5秒前
wangluhan完成签到 ,获得积分10
5秒前
七七完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Astar完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
锦灿完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Maestro_S的应助被陈大浩浩采纳,获得10
8秒前
9秒前
职克琪发布了新的文献求助10
9秒前
轩辕十四完成签到,获得积分10
10秒前
英姑的应助被hjygzv采纳,获得10
11秒前
清爽老九发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Dylan完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
wcl发布了新的文献求助10
14秒前
xue完成签到,获得积分10
15秒前
斯文的天德完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
xxf发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19秒前
整齐的梦露完成签到 ,获得积分10
19秒前
阿泓发布了新的文献求助10
19秒前
菲菲菲菲完成签到,获得积分10
19秒前
Wangshengnan发布了新的文献求助30
22秒前
orixero的应助被敏感远望采纳,获得10
22秒前
24秒前
平淡的冰巧完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
25秒前
yaozi发布了新的文献求助10
25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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Challenging Attachment Theory 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8138073
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9538836
关于积分的说明 21631866
捐赠科研通 7722054
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3420443
关于科研通互助平台的介绍 2545669
邀请新用户注册赠送积分活动 2462369