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Photocatalytic property of WO3 modified with noble metal co-catalysts towards selective hydroxylation of benzene to phenol under visible light irradiation

光催化 催化作用 苯酚 羟基化 贵金属 双金属片 光化学 化学 金属 双金属 对苯二酚 无机化学 有机化学 物理化学
作者
Shinya Higashimoto,Yuya Kurikawa,Yuki Tanabe,Takashi Fukushima,Ai Harada,Michihisa Murata,Yoshihisa Sakata,Hisayoshi Kobayashi
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:325: 122289-122289 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2022.122289
摘要

Direct synthesis of phenol from benzene in the presence of water and oxygen were conducted under visible-light irradiation. Effects of several noble metal co-catalyst on the selective hydroxylation of benzene over WO3 photocatalysts have been extensively studied. The photocatalytic activities of WO3 for phenol formation strongly depend on co-catalyst such as Pt, Au, Pd metal species, i.e., phenol formation was as follows: Pt-WO3 > Au-WO3 > Pd-WO3. Furthermore, the WO3 photocatalyst deposited bimetal co-catalysts such as Pd/Pt, Pd/Au and Pt/Au were also investigated. The Pd/Pt-WO3 photocatalyst was found to show the highest photocatalytic activity for phenol formation due to an effective oxygen reduction reaction (ORR) for bimetallic Pd/Pt cocatalyst. From the experimental and theoretical studies, phenol was confirmed to form by the insertion of OH derived from H2O into benzene, and simultaneous cleavage of benzylic carbon-hydrogen bond (Csp2-H) by an assist of co-catalyst surface through the push-pull process.
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