On the Heterogeneity of Iron‐Oxo Species in Zeolites for the Oxidation of Methane to Methanol by Nitrous Oxide: A Theoretical Perspective

甲烷 甲醇 一氧化二氮 甲烷厌氧氧化 氧化物 化学 无机化学 氧化铁 环境化学 化学工程 有机化学 工程类
作者
Shuo Wang,Chenchen Li,Chong Liu,Wei Zhuang
出处
期刊:Chemcatchem [Wiley]
标识
DOI:10.1002/cctc.202401416
摘要

Abstract The conversion of methane to methanol (MTM) represents a pivotal objective in the C1 chemical industry. Transition metals, such as iron, exchanged zeolites are one category of the most active catalysts for direct conversion of MTM. One important topic in understanding the mechanism of Fe‐zeolite catalyzed MTM is how the heterogeneity of catalytic (Fe) sites influences the system stability and reactivity. Employing DFT calculations and machine learning method, we herein studied the stability–reactivity relationship of a MTM catalytic cycle with N 2 O as the oxidant over Fe‐exchanged zeolites. The Fe heterogeneity was introduced by using CHA and FER zeolites and looking at a number of related Fe species (Fe II , FeO, and FeOH). A strong correlation was observed between the stability of such Fe species, which is primarily determined by the formation energy of Fe II , and such a stability trend remains consistent throughout the MTM catalytic cycle. The reactivity analysis then demonstrated that less stable Fe species may exhibit higher reactivities when situated in specific sites. Further machine learning analysis validated the significant relevance of activation barriers with reaction energies in the N 2 O decomposition step that is not sufficiently captured by the traditional one‐dimensional Brønsted–Evans–Polanyi (BEP) relationship.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
英俊小兔子完成签到,获得积分20
刚刚
科目三应助AAAA采纳,获得10
刚刚
lumous完成签到,获得积分20
1秒前
Jared应助queer采纳,获得10
1秒前
淡然的胡萝卜完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
柯克完成签到,获得积分10
2秒前
MMTI完成签到,获得积分10
2秒前
光亮的千亦完成签到,获得积分10
2秒前
正直焦完成签到,获得积分10
4秒前
卢西奥发布了新的文献求助10
4秒前
情怀应助mmyhn采纳,获得10
4秒前
求助人员发布了新的文献求助10
4秒前
msd2phd完成签到,获得积分10
5秒前
Ava应助MNing采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
勤恳雅莉给小菜鸟001的求助进行了留言
7秒前
这么近那么远完成签到,获得积分20
8秒前
潇笑完成签到,获得积分10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
ddddyooo完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
希望天下0贩的0应助勒71采纳,获得10
10秒前
ddddyooo发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
轻舟完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
Ya发布了新的文献求助10
15秒前
学无止境完成签到 ,获得积分10
15秒前
SciGPT应助queer采纳,获得30
15秒前
森淼完成签到,获得积分10
16秒前
Yang完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
儒雅惜海发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
乌克丽丽发布了新的文献求助10
17秒前
17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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 680
Linear and Nonlinear Functional Analysis with Applications, Second Edition 388
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5577902
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4662960
关于积分的说明 14743852
捐赠科研通 4603592
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2526534
邀请新用户注册赠送积分活动 1496172
关于科研通互助平台的介绍 1465642