Geometrical-Site-Dependent Catalytic Activity of Ordered Mesoporous Co-Based Spinel for Benzene Oxidation: In Situ DRIFTS Study Coupled with Raman and XAFS Spectroscopy

催化作用 化学 X射线吸收精细结构 拉曼光谱 介孔材料 材料科学 无机化学 尖晶石 氧烷 扩展X射线吸收精细结构 吸收光谱法 光谱学 有机化学 光学 物理 量子力学 冶金
作者
Xiuyun Wang,Liu Yi,Tianhua Zhang,Yongjin Luo,Zhixin Lan,Kai Zhang,Jiachang Zuo,Lilong Jiang,Ruihu Wang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:7 (3): 1626-1636 被引量:366
标识
DOI:10.1021/acscatal.6b03547
摘要

Co3O4 spinel has been widely investigated as a promising catalyst for the oxidation of volatile organic compounds (VOCs). However, the roles of tetrahedrally coordinated Co2+ sites (Co2+Td) and octahedrally coordinated Co3+ sites (Co3+Oh) still remain elusive, because their oxidation states are strongly influenced by the local geometric and electronic structures of the cobalt ion. In this work, we separately studied the geometrical-site-dependent catalytic activity of Co2+ and Co3+ in VOC oxidation on the basis of a metal ion substitution strategy, by substituting Co2+ and Co3+ with inactive or low-active Zn2+(d0), Al3+(d0), and Fe3+(d5), respectively. Raman spectroscopy, X-ray absorption fine structure (XAFS), and in situ DRIFTS spectra were thoroughly applied to elucidate the active sites of a Co-based spinel catalyst. The results demonstrate that octahedrally coordinated Co2+ sites (Co2+Oh) are more easily oxidized to Co3+ species in comparison to Co2+Td, and Co3+ are responsible for the oxidative breakage of the benzene rings to generate the carboxylate intermediate species. CoO with Co2+Oh and ZnCo2O4 with Co3+Oh species have demonstrated good catalytic activity and high TOFCo values at low temperature. Benzene conversions for CoO and ZnCo2O4 are greater than 50% at 196 and 212 °C, respectively. However, CoAl2O4 with Co2+Td sites shows poor catalytic activity and a low TOFCo value. In addition, ZnCo2O4 exhibits good durability at 500 °C and strong H2O resistance ability.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
重要萍发布了新的文献求助10
刚刚
苗条的汉堡完成签到 ,获得积分10
1秒前
yuzuiris完成签到 ,获得积分10
1秒前
传奇3应助ww采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
姜恒发布了新的文献求助10
2秒前
Zzz呀完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
宋宋发布了新的文献求助10
3秒前
星星点灯发布了新的文献求助10
4秒前
李伟完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
MA发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
徐福上发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
务实的清发布了新的文献求助10
7秒前
玛卡发布了新的文献求助10
7秒前
内向凌波完成签到 ,获得积分10
7秒前
内向凌波完成签到 ,获得积分10
7秒前
karL完成签到,获得积分10
8秒前
小蘑菇应助IIIKERUI采纳,获得10
8秒前
8秒前
三七二一发布了新的文献求助10
8秒前
。.。发布了新的文献求助10
9秒前
wl20130000完成签到,获得积分10
10秒前
英俊的铭应助lxzhou采纳,获得10
10秒前
专一的抽屉完成签到,获得积分10
10秒前
番茄大王开心心完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
moumou发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI2S应助自信胡萝卜采纳,获得10
11秒前
慕青应助darling采纳,获得10
11秒前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
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 5572176
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4657440
关于积分的说明 14720306
捐赠科研通 4598129
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2523579
邀请新用户注册赠送积分活动 1494346
关于科研通互助平台的介绍 1464433