ABO4 as an Active Catalyst Structure for Direct Partial CH4 Oxidation as Identified through Screening of Supported Catalysts

催化作用 过渡金属 无机化学 氧化物 部分氧化 金属 化学 材料科学 有机化学 生物化学
作者
Junya Ohyama,Yuriko Yoshioka,Masato TSUKAMOTO,Ryota Kuroki,Daichi Takahashi,Keisuke Awaya,Masato Machida,Kotaro Higashi,Tomoya Uruga,Naomi Kawamura,Shun Nishimura,Keisuke Takahashi
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:15 (2): 697-705 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c06376
摘要

In the present study, 76 different metal-oxide-supported-transition-metal catalysts were prepared using 11 different metal oxides (MgO, Al2O3, SiO2, TiO2, V2O5, ZrO2, Nb2O5, MoO3, Ta2O5, WO3, and La2O3) and seven 3d metals (V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn). The 76 supported catalysts, along with 11 single metal oxides, were screened to identify catalytically active lattice oxygen structures for the partial oxidation of CH4 to formaldehyde and methanol. Fe/MoO3, Fe/V2O5, and particularly Fe/Nb2O5 were found to be highly effective. Structural analysis of the active Fe sites in the 11 supported Fe catalysts was performed using high-energy-resolution-fluorescence-detected Fe K-edge X-ray absorption near-edge structure spectroscopy, revealing that FeNbO4, FeMoO4, and FeVO4 species in Fe/Nb2O5, Fe/MoO3, and Fe/V2O5, respectively, are responsible for their partial-oxidation activities. In contrast, Fe2O3 species formed in Fe/Al2O3, Fe/SiO2, Fe/Ta2O5, and Fe/WO3 were found to be active for complete oxidation to CO2 than partial oxidation, as were the MgFe2O4, LaFeO3, and TiFe2O5 species formed in Fe/MgO, Fe/La2O3, and Fe/TiO2, respectively, and the interstitial solid solution of Fe3+ in ZrO2 generated in Fe/ZrO2. Furthermore, while the Fe2O3 species in Fe/WO4 are ineffective for partial oxidation, FeWO4 prepared by a hydrothermal method exhibits high selectivity for partial oxidation. Additionally, previous studies have shown that CuWO4 and CuMoO4 are active for partial CH4 oxidation. Accordingly, the ABO4 structure (where A is a 3d metal and B is a group 5 or 6 metal) is indicated as a viable design basis for the development of catalysts for partial CH4 oxidation.

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
液晶屏99完成签到,获得积分10
9秒前
kyt_vip完成签到,获得积分10
10秒前
laber完成签到,获得积分0
12秒前
zpmz完成签到 ,获得积分10
14秒前
谢陈完成签到 ,获得积分10
14秒前
神勇的天问完成签到 ,获得积分10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
木木杉完成签到 ,获得积分10
24秒前
28秒前
keke发布了新的文献求助10
34秒前
luokm完成签到,获得积分10
39秒前
qin完成签到 ,获得积分10
41秒前
yoyo完成签到 ,获得积分10
45秒前
sx666完成签到 ,获得积分10
47秒前
望远Arena发布了新的文献求助30
48秒前
GaCf完成签到,获得积分20
48秒前
端庄洪纲完成签到 ,获得积分10
49秒前
冷艳的又蓝完成签到 ,获得积分10
49秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
50秒前
淼淼之锋完成签到 ,获得积分10
56秒前
Akim应助qausyh采纳,获得10
57秒前
sci_zt完成签到 ,获得积分10
59秒前
矜持完成签到 ,获得积分10
59秒前
纸条条完成签到 ,获得积分10
1分钟前
粉鳍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐观的星月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cocofan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
我不是哪吒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qausyh完成签到,获得积分10
1分钟前
jhgfjkhgkjbjb完成签到 ,获得积分10
1分钟前
贝贝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
孟寐以求完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无心的星月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
haqime完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无幻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hute完成签到 ,获得积分10
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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Terminologia Embryologica 500
Process Plant Design for Chemical Engineers 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5612052
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4696188
关于积分的说明 14890603
捐赠科研通 4731306
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2546115
邀请新用户注册赠送积分活动 1510425
关于科研通互助平台的介绍 1473314