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
搜集达人应助清水煮毛豆采纳,获得10
刚刚
awa606发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
李丽发布了新的文献求助10
1秒前
jundongfan发布了新的文献求助10
2秒前
kaikai发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
xiaoxiaoliu发布了新的文献求助10
4秒前
fantasy应助抱大佬大腿采纳,获得10
5秒前
5秒前
zhk完成签到,获得积分10
6秒前
桐桐应助Conner采纳,获得10
6秒前
咱妈糊饼完成签到,获得积分10
7秒前
dshihb发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
viczw完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
机智毛豆发布了新的文献求助10
10秒前
OK应助燕子采纳,获得20
10秒前
YutingZhang完成签到 ,获得积分10
11秒前
高挑的芝麻完成签到,获得积分20
12秒前
英姑应助Clare采纳,获得10
12秒前
领导范儿应助哩哩采纳,获得10
12秒前
Andy完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
imkhun1021发布了新的文献求助10
13秒前
有魅力城完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
酸色黑樱桃完成签到,获得积分10
14秒前
田様应助kaikai采纳,获得30
14秒前
kxy0311完成签到 ,获得积分10
17秒前
viczw发布了新的文献求助10
18秒前
积极幻雪完成签到 ,获得积分10
18秒前
欢喜的夜天完成签到,获得积分10
18秒前
sunfish给sunfish的求助进行了留言
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7288701
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8908211
关于积分的说明 18854255
捐赠科研通 6957220
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208910
关于科研通互助平台的介绍 2378678
邀请新用户注册赠送积分活动 2184721