亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Identifying the Active Phase on Atomically Dispersed Catalysts for Propane Dehydrogenation: Positively Charged vs Metallic Transition Metals

脱氢 催化作用 丙烷 过渡金属 材料科学 金属 氧化态 密度泛函理论 分子动力学 物理化学 吸附 丙烯 活动站点 无机化学 化学物理 光化学 计算化学 化学 有机化学
作者
Ping Hu,Ming Lei,Zhi‐Jun Sui,Xinggui Zhou,De Chen,Yi‐An Zhu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (11): 8602-8618 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c01372
摘要

Atomically dispersed transition-metal catalysts have received increasing research interest in heterogeneous catalysis. However, the nature of the real active phase, specifically how the oxidation state of active species may affect the catalytic performance, remains elusive. In this work, ab initio molecular dynamics and large-scale molecular dynamics simulations based on neural network potentials have been employed to assess the structural stability of 52 single- and dual-atom catalysts with transition metals including Mn–Cu, Ru–Ag, and Os–Au embedded in the metal or oxygen vacancies on the defective TiO2 surface. On the thermodynamically stable surfaces, microkinetic analysis combined with results from DFT calculations indicates the metal atoms stabilized in the Ti vacancies with a positive oxidation state generally promote propane dehydrogenation (PDH) with the assistance of adjacent O sites, whereas those in the O vacancies exhibiting metallic properties act as a sole active site for C–H bond activation. The scaling relations established show that the adsorption energies of H and H&H can be used as two simple but effective PDH activity descriptors across both positively charged and metallic metal-doped surfaces. The calculated TOF under the realistic experimental conditions reaches a maximum at a slightly negative oxidation state, implying the Pt and Ir in the metallic state would dominate the kinetics of PDH. Moreover, a high selectivity toward propylene may be attained because the scaling relation between the activation energies for the C–H bond breaking in propane and propylene is broken in the absence of multiple metallic metal–metal sites on the atomically dispersed catalysts. An understanding of this structure–activity relationship is of vital importance for the rational design and optimization of heterogeneous catalysts for light alkane dehydrogenation.
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
火星上的山河完成签到 ,获得积分10
3秒前
搜集达人应助Zyc采纳,获得10
10秒前
大模型应助追寻跳跳糖采纳,获得10
13秒前
橙橙橙橙完成签到 ,获得积分10
16秒前
深情安青应助wop111采纳,获得20
16秒前
18秒前
Shirley完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
张继国发布了新的文献求助10
25秒前
28秒前
Zyc发布了新的文献求助10
30秒前
ZX发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
张继国完成签到,获得积分10
33秒前
yss发布了新的文献求助10
35秒前
科研通AI6应助Grace采纳,获得10
38秒前
40秒前
科研通AI6应助yss采纳,获得10
42秒前
天人合一完成签到,获得积分0
43秒前
楠楠2001完成签到 ,获得积分10
45秒前
ZX发布了新的文献求助10
47秒前
123123完成签到 ,获得积分10
51秒前
123完成签到 ,获得积分10
57秒前
科研通AI6应助yy采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
黄诺雪完成签到,获得积分10
1分钟前
黄诺雪发布了新的文献求助10
1分钟前
ZX发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
CodeCraft应助白兰雪花膏采纳,获得20
1分钟前
机灵的衬衫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lxm完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
lxm发布了新的文献求助10
1分钟前
充电宝应助Zyc采纳,获得10
1分钟前
Owen应助狂野傲南采纳,获得10
1分钟前
Harrison完成签到,获得积分10
1分钟前
初一完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
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
《机器学习——数据表示学习及应用》 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Fiction e non fiction: storia, teorie e forme 500
Routledge Handbook on Spaces of Mental Health and Wellbeing 500
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 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 5323514
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4464801
关于积分的说明 13893602
捐赠科研通 4356293
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2392731
邀请新用户注册赠送积分活动 1386283
关于科研通互助平台的介绍 1356264