Enhanced Surface Charge Localization Over Nitrogen-Doped In2O3 for CO2 Hydrogenation to Methanol with Improved Stability

选择性 甲醇 氮气 离解(化学) 催化作用 兴奋剂 吸附 氧气 材料科学 氧化物 光化学 化学 无机化学 物理化学 有机化学 光电子学
作者
Yuxiang Yang,Chenyang Shen,Kaihang Sun,Donghai Mei,Changjun Liu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (9): 6154-6168 被引量:39
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c06299
摘要

Indium oxide (In2O3) is active and promising for selective hydrogenation of CO2 to methanol. However, it suffers from over-reduction at elevated temperatures, causing deactivation. Herein, a nitrogen-doped In2O3 (N–In2O3) catalyst was prepared using a plasma-intensified nitrogen-doping technology. It is confirmed that nitrogen doping is effective for the stabilization of In2O3. The doped nitrogen enhances the surface charge localization, which inhibits the over-reduction on the oxide surface and limits the generation of excessive surface oxygen vacancies. The doped nitrogen also serves as the active site, synergistically with surface oxygen vacancy, which leads to an enhanced dissociation of CO2 to adsorbed CO* intermediates. The electron-rich nitrogen causes a strong adsorption of CO on N–In2O3 and inhibits the formation of free CO. A significantly improved methanol selectivity with a higher turnover frequency (TOF) is thus achieved on N–In2O3, compared to the un-doped In2O3. For example, at 21,000 cm3 h–1 gcat–1, 300 °C, and 5 MPa, the TOF of N–In2O3 reaches 37.0 h–1 with methanol selectivity of 75.1%, while the TOF of the un-doped In2O3 is only 16.0 h–1 with methanol selectivity of 62.3%. Different from pristine In2O3, N–In2O3 takes the CO hydrogenation route for CO2 hydrogenation to methanol. This explains the reason why the N–In2O3 catalyst possesses improved selectivity for CO2 hydrogenation to methanol.
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
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
FashionBoy应助古月采纳,获得10
1秒前
大方元风完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研通AI2S应助尔东采纳,获得10
3秒前
无限的谷丝完成签到,获得积分10
5秒前
我是老大应助开心楷瑞采纳,获得10
7秒前
上官若男应助Madao采纳,获得10
8秒前
8秒前
归尘应助aaaa采纳,获得10
11秒前
15秒前
科研通AI5应助善良豌豆采纳,获得10
16秒前
小小莫发布了新的文献求助10
21秒前
hc完成签到,获得积分10
23秒前
早发论文完成签到 ,获得积分10
24秒前
柴郡鹿完成签到,获得积分20
25秒前
31秒前
31秒前
35秒前
dfgdfgdfgd发布了新的文献求助10
36秒前
善学以致用应助qiuzhiqi采纳,获得10
36秒前
林夕发布了新的文献求助10
36秒前
科研通AI5应助浅香千雪采纳,获得10
38秒前
沅兮完成签到 ,获得积分10
43秒前
44秒前
kkkkkoi完成签到,获得积分10
45秒前
46秒前
精明凝海发布了新的文献求助10
48秒前
乐乐应助xiaoying在奋斗采纳,获得10
49秒前
善良豌豆完成签到,获得积分10
50秒前
黑苹果完成签到,获得积分10
52秒前
浅香千雪发布了新的文献求助10
52秒前
53秒前
55秒前
古月发布了新的文献求助10
56秒前
科研通AI5应助精明凝海采纳,获得10
57秒前
星辰大海应助小小莫采纳,获得10
58秒前
。。发布了新的文献求助10
1分钟前
weizheng完成签到,获得积分10
1分钟前
DcQiu科研小白完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
T/CAB 0344-2024 重组人源化胶原蛋白内毒素去除方法 1000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
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 3775662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321243
关于积分的说明 10204340
捐赠科研通 3036109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666001
邀请新用户注册赠送积分活动 797244
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757766