A Water-Promoted Mechanism of Alcohol Oxidation on a Au(111) Surface: Understanding the Catalytic Behavior of Bulk Gold

过氧化氢 催化作用 化学 脱氢 甲醇 光化学 吸附 氧气 酒精氧化 分子 氢 酒 密度泛函理论 甲醛 无机化学 激进的 有机化学 计算化学
作者
Chun‐Ran Chang,Xiaofeng Yang,Bo Long,Jun Li
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:3 (8): 1693-1699 被引量:125
标识
DOI:10.1021/cs400344r
摘要

To understand the catalytic mechanism of alcohol oxidation with molecular oxygen on bulk metallic gold catalysts, we have systematically studied the oxidative dehydrogenation of methanol on Au(111) using density functional theory. It is found that molecular oxygen can be activated via a hydroperoxyl (OOH) intermediate produced by abstracting a hydrogen atom from co-adsorbed methanol or water. Interestingly, extra water molecules significantly promote the hydrogen-transfer reactions between CH3OH···O2 and H2O···O2 co-adsorbates, lowering the activation barrier of OOH formation from ∼0.90 to ∼0.45 eV. The formed OOH intermediate either directly reacts with methanol to produce formaldehyde or dissociates into adsorbed atomic oxygen and hydroxyl. Further calculations demonstrate that the oxidative dehydrogenation of methanol by OOH, atomic oxygen, and hydroxyl is extremely facile with low barriers between 0.06 and 0.30 eV. These results provide an explanation for the activation mechanism of molecular oxygen on bulk gold and reveal a possible pathway for alcohol oxidation with dioxygen.

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
好运降林给好运降林的求助进行了留言
刚刚
852的应助被lay采纳,获得10
刚刚
SciGPT的应助被yy采纳,获得30
1秒前
CodeCraft的应助被张三采纳,获得10
1秒前
耍酷橘子完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
科研小白发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
HollidayLee完成签到,获得积分10
2秒前
5秒前
11231发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
杏屿发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
EEE完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Orange的应助被zss采纳,获得10
7秒前
7秒前
urge发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
kaio_escolar的应助被杰大大采纳,获得10
10秒前
11秒前
顾矜的应助被小草06采纳,获得10
11秒前
ysr发布了新的文献求助10
12秒前
sharyzhou发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
星海浅眠发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
ng完成签到 ,获得积分10
13秒前
qqqq_8发布了新的文献求助10
13秒前
明亮的酸奶完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
yy完成签到,获得积分10
15秒前
叨叨发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
sweetm完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
科研顺完成签到,获得积分10
16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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7973170
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9438110
关于积分的说明 21054858
捐赠科研通 7549523
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3373698
关于科研通互助平台的介绍 2508712
邀请新用户注册赠送积分活动 2406707