Zirconia Nanoparticles Uniformly Supported on Mesoporous Alumina–Carbon as a Highly Efficient Catalyst for the Direct Ethanol-to-Butadiene Reaction

立方氧化锆 催化作用 介孔材料 材料科学 化学工程 纳米颗粒 碳纤维 1,3-丁二烯 纳米技术 化学 陶瓷 复合材料 有机化学 复合数 工程类
作者
Yan Hao,Yang Zhou,Zheng Gao,Dajie Zhao,Linlin Du,Ting Xu,Yang Zhang,Shili Song,Qinghu Tang
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (33): 12313-12327 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c01974
摘要

The direct ethanol-to-butadiene (ETB) reaction is a complex tandem reaction, and the precise control of multifunctional active sites is the key to improving the production of butadiene. Considering the fact that the synergistic effect of Zr–Al dual active centers and the hydrophobicity of the carbon surface are beneficial for the direct ETB reaction, a multifunctional Zr/Al–C catalyst has been prepared via the initial wet impregnation using zirconium nitrate as the precursor and mesoporous alumina–carbon as the support. The obtained zirconia nanoparticles are uniformly dispersed on mesoporous alumina–carbon with a mean particle size of about 3.5 nm due to the confinement of the mesoporous channels and the strong interaction between alumina and zirconia. The 10Zr/Al–C catalyst with a zirconia loading of about 10 wt % exhibits much higher butadiene selectivity (58 vs 6.2%) and ethanol conversion (95 vs 70%) compared with mesoporous Al–C at 375 °C under a space velocity of 4.74 h–1, due to the formation of a zirconia–alumina solid solution. Moreover, the increase of Zr loading led to the increased medium strong acid active sites and the decreased strong acid active sites due to various oxygen vacancies, which affected the butadiene selectivity. It was found that an appropriate strong acid/medium strong acid ratio of about 0.43 and a strong base/total base ratio of about 0.17 were beneficial for the balance of each tandem step, which was necessary to achieve high butadiene selectivity. The recycling studies showed that the 10Zr/Al–C catalyst could maintain a high ethanol conversion of 89% and a butadiene selectivity of 50% after running for 120 h. The multifunctional Zr/Al–C catalyst provides an efficient method for the direct ethanol-to-butadiene reaction.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
毛男发布了新的文献求助10
刚刚
4秒前
HUAN发布了新的文献求助10
4秒前
毛男完成签到,获得积分10
5秒前
酷波er应助虚心雁荷采纳,获得10
6秒前
张佳怡发布了新的文献求助10
6秒前
MX001完成签到,获得积分10
7秒前
SusanYan发布了新的文献求助10
7秒前
科目三应助lxland1219采纳,获得10
9秒前
KIQING发布了新的文献求助10
9秒前
哒哒完成签到,获得积分10
9秒前
LY0201发布了新的文献求助10
10秒前
hhan完成签到,获得积分10
10秒前
啊啊完成签到,获得积分10
10秒前
Pity发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Www发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
yannn发布了新的文献求助10
13秒前
彳亍1117应助honey采纳,获得10
13秒前
俭朴的跳跳糖完成签到 ,获得积分10
15秒前
Hello应助超帅的幻梦采纳,获得10
15秒前
循环给循环的求助进行了留言
15秒前
brave heart完成签到,获得积分10
16秒前
相信明天会更好完成签到,获得积分10
16秒前
又夏完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
李健应助着急的听南采纳,获得10
20秒前
虚心雁荷发布了新的文献求助10
22秒前
欢呼的向秋完成签到,获得积分10
23秒前
内秀发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
泡沫发布了新的文献求助10
24秒前
wwiee发布了新的文献求助20
24秒前
守墓人完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
arzu发布了新的文献求助10
27秒前
松大宝完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Barge Mooring (Oilfield Seamanship Series Volume 6) 600
ANSYS Workbench基础教程与实例详解 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3325583
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2956290
关于积分的说明 8580003
捐赠科研通 2634266
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1441859
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 667952
邀请新用户注册赠送积分活动 654788