Identification of a Facile Pathway for Dioxymethylene Conversion to Formate Catalyzed by Surface Hydroxyl on TiO2-Based Catalyst

格式化 催化作用 化学 甲醛 离解(化学) 贵金属 反应机理 反应中间体 密度泛函理论 无机化学 光化学 多相催化 物理化学 有机化学 计算化学
作者
Xueyan Chen,Guangzhi He,Yaobin Li,Min Chen,Xiaoxiao Qin,Changbin Zhang,Hong He
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:10 (17): 9706-9715 被引量:104
标识
DOI:10.1021/acscatal.0c01901
摘要

Formaldehyde (HCHO) is either a reactant, intermediate, or product in numerous industrial catalytic reactions; therefore, revealing the full transformation process of HCHO during heterogeneous catalysis is of prime importance in understanding the mechanisms of many HCHO-related reactions and designing more efficient catalysts. As two main intermediates in HCHO transformation, the conversion of dioxymethylene (DOM) to formate is one of the key steps. There are three recognized pathways for this step, including direct dissociation of DOM, DOM combining with surface O, or through a Cannizzaro-type reaction. Herein, we reveal that the catalytic reaction between DOM and the abundant surface OH groups is a facile pathway for the transformation of DOM to formate species on TiO2 and also on TiO2-supported noble metal catalysts. In situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) results demonstrate that the presence of water vapor is favorable for the conversion of DOM to formate species on TiO2, and the loading of noble metals (Ir/Pt) on TiO2 further promotes the activation of H2O, thereby boosting the transformation of DOM into formate. Density functional theory (DFT) calculations show that HCHO consumes the bridging OH groups to form DOM species first followed by the reaction between DOM and the terminal OH groups on the TiO2 surface to produce formate, and the latter reaction is both thermodynamically and kinetically favorable. These results provide deeper insight into HCHO transformation and demonstrate another role of surface hydroxyl groups in catalytic reaction.
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
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
呱瓜瓜发布了新的文献求助30
刚刚
李心怡发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助怡然的狗采纳,获得10
2秒前
乐观的香氛完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
江江完成签到,获得积分10
3秒前
Hello应助阿four采纳,获得10
4秒前
flysky120完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
sinan完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
何111完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
95完成签到,获得积分10
8秒前
林厌寻完成签到,获得积分10
9秒前
swall5w完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
饱满一刀发布了新的文献求助20
10秒前
11秒前
謓言发布了新的文献求助10
11秒前
林厌寻发布了新的文献求助30
12秒前
赘婿应助听书人采纳,获得10
13秒前
Jonah发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
李华完成签到,获得积分10
14秒前
ZORROR发布了新的文献求助30
14秒前
shanika发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
光亮含羞草完成签到,获得积分10
18秒前
赘婿应助大方的半莲采纳,获得10
19秒前
20秒前
科目三应助彪壮的绮烟采纳,获得10
20秒前
华仔应助JulyH采纳,获得10
21秒前
21秒前
22秒前
24秒前
12345发布了新的文献求助10
24秒前
发100篇SCI完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Evolution 3rd edition 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
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 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3170704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821739
关于积分的说明 7936289
捐赠科研通 2482180
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322371
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633620
版权声明 602608