Diffusion Coupling Kinetics in Multisite Catalysis: A Microkinetic Framework

催化作用 扩散 化学 吸附 化学物理 多相催化 表面扩散 工作(物理) 动力学 反应中间体 联轴节(管道) 反应速率 热力学 计算化学 物理化学 材料科学 有机化学 物理 量子力学 冶金
作者
Jianfu Chen,Menglei Jia,Yu Mao,P. Hu,Hai Feng Wang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (5): 2937-2947
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c06026
摘要

Multicomponent (or multisite) catalysts are gaining increasing importance and popularity in heterogeneous catalysis and yet the cooperation mechanism among them remains obscure and intriguing. In this work, a vital and characteristic phenomenon in the two-component catalytic systems, the diffusion of surface intermediates, and the induced activity enhancement by coupling with the surface reactions is systematically investigated with both rigorous theoretical deduction and microkinetic simulations. By virtue of the proposed pseudo-fluctuation method, a general analytical framework is established with the two-step reaction model and the influence and origin of intermediate diffusion are elaborated. We quantify that the difference of the chemical potential of surface intermediates on different sites leads to the diffusion and determines the diffusion flowing from the strong adsorption site to the weak adsorption site. More importantly, we demonstrate that an enhancement in the overall reaction rate can be achieved by integrating the advantages of different components. Specifically, the optimum promotion effect would appear when the adsorption abilities of the two-component catalysts for the surface intermediate are around the chemical potential of the reactant and product, respectively. From the aspect of practical preparation methods, the coupling kinetics of the mechanically mixed catalysts and the alloy-typed catalysts are theoretically compared and a preliminary strategy for choosing the coupled components is proposed. We believe that this work provides a fundamental insight into the understanding and manipulation of the intermediate diffusion process.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
奥利奥发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
冷傲之玉完成签到,获得积分20
2秒前
LXN发布了新的文献求助10
2秒前
ding应助daigang采纳,获得30
3秒前
3秒前
3秒前
yuxw99_99完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
汉堡包应助lss采纳,获得10
5秒前
科目三应助ll采纳,获得10
6秒前
追寻的饼干完成签到,获得积分10
7秒前
哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
冰激凌发布了新的文献求助10
8秒前
酷波er应助kexi采纳,获得10
8秒前
9秒前
六六应助舒适静丹采纳,获得10
10秒前
ccsunnn发布了新的文献求助30
11秒前
LXN发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
jiuw完成签到,获得积分10
13秒前
ttpd完成签到,获得积分10
14秒前
哈哈完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
16秒前
16秒前
研友_nEWRJ8发布了新的文献求助10
17秒前
吴世勋fans发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
tyq完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
段鸿涛完成签到,获得积分10
18秒前
lss发布了新的文献求助10
19秒前
daigang发布了新的文献求助30
21秒前
dadaup发布了新的文献求助30
21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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6517758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8310676
关于积分的说明 17766444
捐赠科研通 5619848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926099
邀请新用户注册赠送积分活动 1902896
关于科研通互助平台的介绍 1763886