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 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
XFINE发布了新的文献求助10
刚刚
WMY完成签到,获得积分10
1秒前
wyyyyy关注了科研通微信公众号
2秒前
11发布了新的文献求助10
2秒前
星辰大海应助彭仲康采纳,获得30
2秒前
小马甲应助Liu采纳,获得10
2秒前
2秒前
深情安青应助苏心斋采纳,获得10
3秒前
planB发布了新的文献求助30
4秒前
ww发布了新的文献求助30
4秒前
李子完成签到,获得积分10
5秒前
ding应助miaolingcool采纳,获得10
5秒前
DW应助害你笑采纳,获得10
5秒前
打打应助舒心的大门采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
小傅完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助liuxl采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
好哥哥完成签到,获得积分10
7秒前
李健应助Haobing采纳,获得10
8秒前
大姨发布了新的文献求助10
8秒前
小蘑菇应助LK8669090采纳,获得10
9秒前
CR完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI6.4应助柴胡采纳,获得10
10秒前
bkagyin应助ZZM采纳,获得10
10秒前
xwwx发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.2应助NihiL采纳,获得10
10秒前
小傅发布了新的文献求助10
10秒前
yvonne发布了新的文献求助10
10秒前
ll完成签到,获得积分10
10秒前
斯文败类应助苏心斋采纳,获得10
11秒前
嘻嘻大王发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
kong完成签到 ,获得积分10
12秒前
Drew11完成签到,获得积分10
12秒前
可爱的函函应助LI采纳,获得10
12秒前
臭小子发布了新的文献求助10
12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 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7771362
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9314094
关于积分的说明 20337224
捐赠科研通 7356642
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3316683
关于科研通互助平台的介绍 2465321
邀请新用户注册赠送积分活动 2331652