A Highly Active Molybdenum Carbide Catalyst with Dynamic Carbon Flux for Reverse Water‐Gas Shift Reaction

水煤气变换反应 催化作用 碳化物 水煤气 碳纤维 化学工程 化学 合成气 材料科学 无机化学 有机化学 复合材料 复合数 工程类
作者
Mengtao Zhang,Yuchen Zhu,Jie Yan,Junzhong Xie,Tao Yu,Mi Peng,J. Zhao,Yao Xu,Aowen Li,Chun‐Jiang Jia,Lin He,Meng Wang,Wu Zhou,Rongming Wang,Hong Jiang,Chuan Shi,José A. Rodríguez,Ding Ma
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:4
标识
DOI:10.1002/anie.202418645
摘要

Molybdenum carbide has been reported as an efficient and stable catalyst for reverse water‐gas shift reaction. The convention understanding of the mechanism suggests domination of the surface phenomena, with only surface or subsurface layers partaking in the catalytic cycle. In this study, we presented a highly active MoC catalyst from carburization process, which showed a mass‐specific reaction rate over 260 [[EQUATION]] with dynamic carbon flux in the bulk phase of the catalyst. Through Isotopic Temperature‐Programmed Reaction (ITPR) analysis and Environmental Transmission Electron Microscopy (ETEM), we discerned dynamic carbon flow circulating between the α‐MoC bulk phase and the gas phase reactants under the reverse water‐gas shift (RWGS) reaction atmosphere. This circulation, essential to maintaining the structural stability of the metastable α‐MoC and its ultra‐high reactivity, is accompanied by thorough carbon component exchange among the bulk, the surface and the gas‐phase reactants during the reaction process.
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