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
可爱的函函应助李李采纳,获得10
1秒前
归尘发布了新的文献求助10
2秒前
PubMed556发布了新的文献求助10
2秒前
难过雁开完成签到,获得积分10
3秒前
大气寻真完成签到 ,获得积分10
3秒前
朴素子骞发布了新的文献求助10
3秒前
端庄的煎蛋完成签到,获得积分0
4秒前
苹果绝义完成签到,获得积分10
6秒前
天天快乐应助现代的代丝采纳,获得10
7秒前
快乐杰克发布了新的文献求助10
8秒前
莫问完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
zhogwe完成签到,获得积分10
11秒前
自信半雪完成签到,获得积分10
12秒前
文文发布了新的文献求助10
12秒前
zbb发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
快乐杰克完成签到,获得积分10
16秒前
动人的百褶裙完成签到 ,获得积分10
17秒前
椰椰发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
香菜张发布了新的文献求助10
18秒前
熊猫小肿完成签到,获得积分10
19秒前
思念变成王年年完成签到,获得积分10
19秒前
雪泪应助ahuabng采纳,获得10
20秒前
Owen应助一个快乐的吃货采纳,获得10
24秒前
26秒前
rong应助狒狒采纳,获得10
26秒前
seeker347完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
李爱国应助苹果绝义采纳,获得10
27秒前
28秒前
超帅幻露完成签到,获得积分20
29秒前
m123完成签到,获得积分10
30秒前
32秒前
33秒前
nulixuexi发布了新的文献求助10
34秒前
ar发布了新的文献求助10
34秒前
情怀应助波涛采纳,获得10
35秒前
我会发光完成签到,获得积分20
36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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6348932
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8164072
关于积分的说明 17176386
捐赠科研通 5405408
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862011
邀请新用户注册赠送积分活动 1839796
关于科研通互助平台的介绍 1689045