16:28 2023-03-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii sintetizează catalizatori de co-dopaj N și P
_ Cercetătorii sintetizează co-dopajul N și P catalizatori
Recent, echipa de la Institute of Solid State Physics, Hefei Institutes of Physical Science of the Chinese Academy of Sciences, a făcut o descoperire în cercetarea dopajului heteroatom nemetalic pentru reglarea performanței catalitice. Cercetătorii au sintetizat catalizatori pe bază de cobalt acoperiți cu carbon de co-doping N și P (Co@NPC) și au explorat efectul dopajului cu heteroatomi în catalizator asupra hidrogenării selective a cinnamaldehidei. Studiul a fost publicat în Journal of Catalysis.
Ca material potențial în domeniul catalizei, catalizatorul heterogen al nanoparticulelor metalice susținute pe suporturi de carbon dopate cu atomi nemetalici demonstrează un efect excelent. activitate catalitică în reacția de hidrogenare catalitică. În comparație cu atomii de metal, atomii nemetalici posedă o electronegativitate mai mare. Prin urmare, introducerea heteroatomilor nemetalici poate modula eficient structura electronică și proprietățile chimice ale materialelor și poate produce locuri active bogate pentru a îmbunătăți performanța catalitică.
În acest studiu, cercetătorii au pregătit Co@NPC și l-au aplicat. în reacția de hidrogenare apoasă a cinnamaldehidei. Catalizatorul a fost acoperit cu stratul de carbon în timpul procesului de sinteză (hidrotermal și calcinare). Odată ce carbonul a format un strat de acoperire, ar putea preveni sinterizarea, leșierea și creșterea metalului. Această structură a prezentat situsuri active abundente foarte dispersate, contribuind astfel la performanța excelentă a catalizatorului de activitate.
Co@NPC a prezentat performanțe excelente în reacție. Poate obține o conversie de 92,1% a cinnamaldehidei și, respectiv, 79,7% selectivitate a cinnamaldehidei în condiții de reacție de 80℃, presiune de hidrogen de 0,5 MPa și 5 ore. În comparație cu catalizatorul Co@C fără dopaj, co-dopajul N,P poate îmbunătăți semnificativ performanța catalitică și poate controla activitatea și selectivitatea reacției prin ajustarea cantității de dopaj.
În plus, cercetătorii au dovedit că dopajul cu P ar putea îmbunătăți selectivitatea alcoolului cinnamil, în timp ce dopajul cu N a fost strâns legat de activitatea catalitică a catalizatorului. Calculul teoriei funcționale a densității (DFT) a arătat că diferența de electronegativitate dintre atomii de N, P și C a dus la interacțiunea dintre electroni și a schimbat raportul dintre Co și CoO din catalizator, modificând astfel puterea de adsorbție a cinnamaldehidei pe suprafața catalizatorului. . Produșii de reacție pot fi ajustați în funcție de diferența de energie de adsorbție.
Acest studiu a arătat că dopajul atomilor nemetalici a făcut posibilă reglarea structurii electronice a catalizatorului, ceea ce oferă o nouă strategie pentru proiectare. de catalizator pentru hidrogenarea selectivă a derivaților de biomasă.
Comentarii:
Adauga Comentariu