Experimental and Theoretical Insights into the Active Sites on WOx/Pt(111) Surfaces for Dehydrogenation and Dehydration Reactions

化学 脱氢 催化作用 活动站点 热脱附光谱法 光化学 氧合物 烯烃 脱水反应 解吸 反应中间体 脱水 密度泛函理论 吸附 物理化学 有机化学 计算化学 生物化学
作者
Zhexi Lin,Shizhong Liu,Steven R. Denny,William N. Porter,Stavros Caratzoulas,J. Anibal Boscoboinik,Dionisios G. Vlachos,Jingguang G. Chen
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:11 (13): 8023-8032 被引量:17
标识
DOI:10.1021/acscatal.1c01061
摘要

The catalytic upgrading of biomass is an important step toward realizing renewable chemical production. Pt/WOx and the inverse catalyst, WOx/Pt, have been shown to be highly active and selective for the C–O bond scission of various biomass-derived oxygenates. Yet, the nature of the active sites and detailed reaction mechanisms have not been well understood. In this study, carbon monoxide and isopropyl alcohol (IPA) have been used as probe molecules to study the active sites of WOx/Pt(111) model surfaces. Temperature-programmed desorption experiments identified two distinct active sites responsible for different reaction pathways: dehydrogenation over Pt sites and dehydration over WOx sites. High-resolution electron energy loss spectroscopy (HREELS) identified the surface reaction intermediates. In situ infrared reflection absorption spectroscopy and HREELS measurements confirmed the presence of hydroxyl groups on WOx, which were consumed upon the adsorption of IPA, suggesting that the hydroxyl groups were the active sites for IPA dehydration. Density functional theory (DFT) calculations further revealed the reaction mechanisms and activation barriers of the IPA dehydrogenation and dehydration reactions. The comparison of different in situ-generated hydroxyl groups on WOx by DFT calculations suggested that the most active sites for dehydration should be those with protons least strongly bound (site formation energy of −0.3 eV), with a dehydration activation barrier of 1.23 eV. The understanding from this study provides insights into the design of relevant metal/metal oxide catalysts for the upgrading of biomass-derived oxygenates.
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
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
马小康完成签到,获得积分10
刚刚
你呀你呀完成签到 ,获得积分10
1秒前
liang19640908完成签到 ,获得积分10
2秒前
wjb是狗关注了科研通微信公众号
2秒前
一只蹦蹬发布了新的文献求助20
3秒前
Ava应助Georges-09采纳,获得10
3秒前
arcremnant完成签到,获得积分10
3秒前
苏浩然发布了新的文献求助10
4秒前
赵晨雪完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
刘平平完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
今后应助刘春秀采纳,获得10
10秒前
包容的以彤完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
kokuyomax完成签到,获得积分10
12秒前
默默的西木完成签到 ,获得积分10
13秒前
琉璃发布了新的文献求助10
13秒前
sinn17发布了新的文献求助30
13秒前
刘平平发布了新的文献求助20
13秒前
球球的铲屎官完成签到,获得积分10
14秒前
苏浩然完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
高高一鸣完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
20秒前
cao完成签到,获得积分10
20秒前
hux发布了新的文献求助10
20秒前
居嵘完成签到 ,获得积分10
22秒前
Nature发布了新的文献求助10
23秒前
冷酷的菲音完成签到 ,获得积分10
25秒前
DirtyFlynn发布了新的文献求助10
25秒前
27秒前
甜美梦竹完成签到,获得积分10
27秒前
丶huasheng完成签到 ,获得积分10
28秒前
yeyiliux发布了新的文献求助20
32秒前
34秒前
徐诗蕾发布了新的文献求助30
34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
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5295760
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4445117
关于积分的说明 13835465
捐赠科研通 4329601
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2376742
邀请新用户注册赠送积分活动 1372009
关于科研通互助平台的介绍 1337360