science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuwe zeolieten-zilverkatalysator verhoogt de oxidatie van formaldehyde bij lage temperaturen

Vrije-energiediagrammen van de oxidatieprocessen. a MF (rode lijn) en b HCHO (blauwe lijn) oxidatie op Ag (100) oppervlak, respectievelijk. De structuren van de overgangstoestand worden weergegeven als inzetstukken, waarbij de Ag, C, O en H respectievelijk in zilver, grijs, rood en wit worden weergegeven. Krediet:Natuurcommunicatie (2022). DOI:10.1038/s41467-022-29936-8

Een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Xiao Jianping en Assoc. Prof. Jiao Feng van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS), in samenwerking met Prof. Qu Zhenping van de Dalian University of Technology, ontwierp een tandem bifunctionele zeoliet-zilver (Ag) katalysator die boost formaldehyde oxidatie bij lage temperaturen.

Deze studie is gepubliceerd in Nature Communications op 22 april.

Theoretische berekeningen en experimentele resultaten toonden aan dat de activiteit van formaldehyde-oxidatie werd beïnvloed door de scheiding tussen de twee componenten in bifunctionele katalysator.

De onderzoekers vonden een vulkaantrend voor de scheiding tussen ZSM-5 en Ag-nanodeeltjes, wat betekent dat het niet "hoe dichterbij, hoe beter".

Vrijstaand zuur-ZSM-5-geactiveerd formaldehyde zou gasvormige tussenproducten van methylformiaat kunnen genereren, dat gemakkelijker werd geoxideerd door daaropvolgende componenten (Ag). De Ag-component zou onvermijdelijk niet-gereageerde formaldehyde-moleculen adsorberen en daardoor leiden tot een lagere oxidatie-activiteit van methylformiaat wanneer de twee componenten te dicht op elkaar werden gepakt.

De methylformiaatoxidatie op Ag-componenten kreeg een hoge activiteit door de vorming van dioxymethyleen (DOM) te onderdrukken, dat moeilijk verder geoxideerd kon worden.

Vergeleken met die van monofunctionele zilverkatalysator op drager, werd de formaldehyde-omzetting 50 keer verhoogd (100% versus 2%) bij 70 graden Celsius. + Verder verkennen

Onderzoekers onthullen multi-path mechanisme in elektrochemische CO2-reductie