Rational Catalyst Design for Higher Propene Partial Electro-oxidation Activity by Alloying Pd with Au

丙烯 催化作用 化学 吸附 合理设计 化学工程 部分氧化 选择性 反应机理 反应速率 物理化学 材料科学 纳米技术 有机化学 工程类
作者
Luca Silvioli,Anna Winiwarter,Søren B. Scott,Ivano E. Castelli,Poul Georg Moses,Ib Chorkendorff,Brian Seger,Jan Rossmeisl
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:126 (34): 14487-14499 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.1c10095
摘要

Selective partial oxidation of hydrocarbons to oxygenates plays a large role in the chemical industry, while falling prices for electricity from renewable sources make electrification of such industrial chemical processes relevant. The oxidation of propene is an interesting model system as propene can be oxidized in two different positions, allowing for insights into the reaction mechanism. On Pd, a layer of adsorbates formed in situ governs the reaction by steering reactant adsorption to achieve high selectivity for allyl oxidation, albeit largely inhibiting the reaction rate. Through rational catalyst design, we demonstrate that alloying reactive Pd with inert Au influences the adsorbate layer formation, enhancing activity while maintaining high selectivity toward allyl oxidation. We obtain mechanistic insights with a combination of ab initio computational modeling and electrochemical measurements with ex situ product quantification and online mass spectrometry. Using a statistical approach, we explore the correlation of the Au:Pd ratio with Pd surface cluster size and density, which determine the properties of the adsorbate layer and thus the reaction outcome. We report an activity enhancement by a factor 2.4 with 10% Au in Pd and propose that (i) activity is maximized at potentials just before Pd cluster oxidation and (ii) the optimal catalyst surface contains approximately one Au every six Pd atoms, statistically most frequent at the nominal alloy composition Au14Pd86.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
是时光啊完成签到 ,获得积分10
1秒前
虚拟的怀绿完成签到,获得积分10
1秒前
宋宋发布了新的文献求助10
2秒前
surain完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
守一完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
momo完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
兴奋翼发布了新的文献求助10
7秒前
orixero应助surain采纳,获得30
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
小鱼干发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
momo发布了新的文献求助10
10秒前
果果完成签到,获得积分10
10秒前
曾馨慧发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
orixero应助marson采纳,获得10
12秒前
LS发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
禾火发布了新的文献求助10
13秒前
领导范儿应助故意的严青采纳,获得10
13秒前
14秒前
赶路人发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
科研大佬完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
兴奋翼完成签到,获得积分10
16秒前
啊哈发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
有EBL数据库的大佬进 Matrix Mathematics 500
Plate Tectonics 500
Igneous rocks and processes: a practical guide(第二版) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 遗传学 化学工程 基因 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3410884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3014427
关于积分的说明 8863234
捐赠科研通 2701774
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1481273
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 684760
邀请新用户注册赠送积分活动 679281