Highly Exposed NH2 Edge on Fragmented g‐C3N4 Framework with Integrated Molybdenum Atoms for Catalytic CO2 Cycloaddition: DFT and Techno‐Economic Assessment

催化作用 环加成 钼 石墨氮化碳 环氧丙烷 化学 材料科学 结晶学 物理化学 无机化学 有机化学 环氧乙烷 共聚物 光催化 聚合物
作者
Kien Tiek Wong,Boris Brigljević,Jeong Hyeon Lee,So Yeon Yoon,Seok Byum Jang,Choe Earn Choong,In-Wook Nah,Hyeongjun Kim,Hyun‐Seog Roh,Sang Kyu Kwak,Hankwon Lim,Min Jang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (1): e2204336-e2204336 被引量:12
标识
DOI:10.1002/smll.202204336
摘要

Abstract This study focuses on the applicability of single‐atom Mo‐doped graphitic carbon nitride (GCN) nanosheets which are specifically engineered with high surface area (exfoliated GCN), NH 2 rich edges, and maximum utilization of isolated atomic Mo for propylene carbonate (PC) production through CO 2 cycloaddition of propylene oxide (PO). Various operational parameters are optimized, for example, temperature (130 °C), pressure (20 bar), catalyst (Mo 2 GCN), and catalyst mass (0.1 g). Under optimal conditions, 2% Mo‐doped GCN (Mo 2 GCN) has the highest catalytic performance, especially the turnover frequency (TOF) obtained, 36.4 h −1 is higher than most reported studies. DFT simulations prove the catalytic performance of Mo 2 GCN significantly decreases the activation energy barrier for PO ring‐opening from 50–60 to 4.903 kcal mol −1 . Coexistence of Lewis acid/base group improves the CO 2 cycloaddition performance by the formation of coordination bond between electron‐deficient Mo atom with O atom of PO, while NH 2 surface group disrupts the stability of CO 2 bond by donating electrons into its low‐level empty orbital. Steady‐state process simulation of the industrial‐scale consumes 4.4 ton h −1 of CO 2 with PC production of 10.2 ton h −1 . Techno‐economic assessment profit from Mo 2 GCN is estimated to be 60.39 million USD year −1 at a catalyst loss rate of 0.01 wt% h −1 .
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
小马甲的应助被Ybobo采纳,获得10
刚刚
碎觉觉发布了新的文献求助50
刚刚
cai的应助被撒野胖嘟嘟采纳,获得10
1秒前
顺心致远完成签到,获得积分10
1秒前
ying发布了新的文献求助10
1秒前
weiyayayayayaya完成签到,获得积分10
2秒前
贾西贝完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
Jasper的应助被ZSS采纳,获得10
4秒前
5秒前
NN的应助被木子采纳,获得10
6秒前
曲凯完成签到 ,获得积分10
7秒前
科研通AI6.2的应助被直率芮采纳,获得10
7秒前
亲爱的桃乐茜完成签到 ,获得积分10
7秒前
FashionBoy的应助被fenghua采纳,获得10
7秒前
舍不得你发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
北二三完成签到,获得积分10
10秒前
突差L发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
小马甲的应助被小鱼采纳,获得10
11秒前
KongXY完成签到 ,获得积分10
11秒前
leilei发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Randy完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
sanjiu完成签到,获得积分10
12秒前
DOC_XIONG的应助被薛定谔的猫采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
John的应助被小欢欢采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
朴素渊思发布了新的文献求助10
14秒前
orixero的应助被彳亍采纳,获得30
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 310
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
English Longitudinal Study of Ageing: Waves 0-11, 1998-2024 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7830157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9354816
关于积分的说明 20580841
捐赠科研通 7423159
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3336429
关于科研通互助平台的介绍 2480991
邀请新用户注册赠送积分活动 2356869