An ab initio investigation on the mechanism of formaldehyde oxidation: A case of heterogeneous catalytic reaction over graphene-like MnO2 monolayer anchored different single atoms (Fe, Co, and Ni)

催化作用 活化能 密度泛函理论 化学 单层 阿累尼乌斯方程 从头算 石墨烯 反应机理 甲醛 物理化学 氧化还原 大气温度范围 无机化学 材料科学 计算化学 热力学 纳米技术 有机化学 物理 生物化学
作者
Changye Mang,Guanghui Li,Mingjun Rao,Xin Zhang,Jun Jiang Luo,Tao Jiang
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:608: 154964-154964 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.154964
摘要

To meet the requirement of high catalytic activity and low cost, monatomic catalysis has gradually become a research hotspot. Thus, it is proposed a graphene-like MnO2 anchored different single atoms (Co, Fe, and Ni) as a catalyst to decompose gaseous HCHO into CO2 and H2O. Meanwhile, it is thoroughly investigated reaction mechanism through the density functional theory. Both the Langmuir-Hinshelwood (L-H) mechanism and the EleyeRideal (E-R) mechanism are discussed through five reaction paths, which is explored the energy barrier for each step and the heat of reaction in detail. The possible reaction pathway for catalytic HCHO oxidation over M−MnO2 is HCHO + O2 → HCOOOH → HCOH + OH → CO2 + H2O. The energy barrier of the rate-determining step in Fe-MnO2 is lower than those of Co-MnO2 and Ni-MnO2. At the same time, all the reactions in the five routes can proceed spontaneously in the temperature range of 300–800 K, which is proved by thermodynamic and kinetic analysis. The higher temperature has a positive meaning for reaction. The Arrhenius activation energy of Fe-MnO2 is lower than the other two catalysts, indicating that the Fe-MnO2 catalyst presents better catalytic performance than Co-MnO2 and Ni-MnO2.
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
2秒前
Rage_Wang应助Hi_aloha采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
FashionBoy应助ccccc采纳,获得10
3秒前
晨晨CC完成签到,获得积分10
5秒前
杰Sir完成签到,获得积分10
5秒前
无私的黄豆完成签到 ,获得积分10
7秒前
北辰完成签到,获得积分10
8秒前
鲤鱼火车发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
10秒前
上官若男应助lyyyy采纳,获得10
11秒前
天天快乐应助cumt采纳,获得10
11秒前
13秒前
小夏饭桶完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
westbobo发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
科研通AI5应助冷傲迎梅采纳,获得10
17秒前
18秒前
Siriya发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
yuyuyu完成签到,获得积分10
21秒前
乐乐应助五五采纳,获得10
21秒前
21秒前
21秒前
王二萌完成签到 ,获得积分10
23秒前
超级的鹅发布了新的文献求助10
23秒前
酸辣完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
25秒前
动漫大师发布了新的文献求助10
26秒前
Number_eight发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
Teslwang完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
yxsccjj完成签到 ,获得积分10
28秒前
zzZephyr应助老实的小王采纳,获得10
28秒前
DrWang发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ophthalmic Equipment Market 1500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
Unusual formation of 4-diazo-3-nitriminopyrazoles upon acid nitration of pyrazolo[3,4-d][1,2,3]triazoles 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3672384
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3228736
关于积分的说明 9781794
捐赠科研通 2939160
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1610638
邀请新用户注册赠送积分活动 760696
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736174