One-step synthesis of single palladium atoms in WO2.72 with high efficiency in chemoselective hydrodeoxygenation of vanillin

加氢脱氧 催化作用 密度泛函理论 产量(工程) 化学 Atom(片上系统) 共价键 光化学 材料科学 选择性 吸收(声学) 有机化学 计算化学 复合材料 计算机科学 嵌入式系统
作者
Zhijun Li,Xiaowen Lu,Weiwei Sun,Leipeng Leng,Mingyang Zhang,Honghong Li,Lu Bai,Dundong Yuan,J. Hugh Horton,Qian Xu,Jun Wang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:298: 120535-120535 被引量:88
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120535
摘要

The pathway for efficient catalytic hydrodeoxygenation of biomass represents a powerful, yet challenging route for production of value-added liquid fuels. Herein, we describe a one-step synthetic approach to fabricate WO2.72 decorated with atomically dispersed palladium atoms that bond covalently to the nearby oxygen atoms. The presence of isolated palladium atoms is confirmed by spherical aberration correction electron microscopy, extended X-ray absorption fine structure measurement, and diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy. This catalyst manifests outstanding catalytic performance in hydrodeoxygenation of vanillin to yield 2-methoxy-4-methylphenol (MMP) efficiently and selectively, along with exceptional stability and scalability. Density functional theory (DFT) calculations indicate that this high activity results from the unique electronic structure of isolated palladium atoms confined in defective WO2.72. These findings may pave the way for the facile creation of single atom catalysts in a coordination-engineered strategy for the advance of single atom catalysis.
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