Pt/ZrO2 catalyst with metal-support synergistic effect towards glycerol selective oxidation

催化作用 甘油酸 化学 甘油 铂金 X射线光电子能谱 X射线吸收精细结构 金属 选择性 无机化学 化学工程 有机化学 光谱学 量子力学 物理 工程类
作者
Zhen Ren,Yanmeng Li,Luyao Yu,Lei Wang,Yusen Yang,Min Wei
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:468: 143623-143623 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143623
摘要

Catalytic oxidation of biomass platform molecule to high value-added products has attracted considerable attention. In this work, we report a platinum nanoparticles supported on monoclinic ZrO2 (donated as Pt/ZrO2-350) catalyst, which displays prominent behavior for selective oxidation of glycerol to glyceric acid (conversion: 92.9%; selectivity: 64.9%; formation rate: 277.1 mmolGLYA gPt−1 h−1), at a high level compared with previously reported studies performed under identical reaction conditions. Experimental methods (HR-TEM, XAFS, XPS and Raman) confirms the formation of Ptδ+−Ov−Zr3+ structure at the metal-support interface, which serves as the intrinsic active site. A synergistic catalysis mechanism is demonstrated based on in situ FT-IR spectroscopy, which reveals that Ptδ+−Ov−Zr3+ active sites facilitate the preferential oxidation of primary C–O bond in glycerol and the formation of active oxygen species. This work demonstrates a valid paradigm for the development of heterogeneous catalysts via adjusting the metal-support synergistic effect towards selective oxidation reactions.
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