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ACS Catalysis:探究負載型MoC納米顆粒催化CO2加氫反應

ACS Catalysis:探究負載型MoC納米顆粒催化CO2加氫反應
近日,西班牙巴塞羅那大學Francesc Illas和美國布魯克海文國家實驗室José A. Rodriguez(共同通訊作者)等人報道了在受控條件下的實驗表明,在惰性Au(111)載體上負載的MoCx納米團簇是CO2轉化的有效催化劑,盡管其具有顯著的化學計量作用。特別是,缺乏C的納米顆粒直接離解CO2并迅速失活。
ACS Catalysis:探究負載型MoC納米顆粒催化CO2加氫反應
但是,接近化學計量的納米顆粒可逆地吸附/解吸CO2,并且在暴露于氫氣后,CO2主要轉化為CO,并含有大量甲醇,沒有甲烷或其他烷烴作為反應產物。
該過程的表觀活化能(14 kcal/mol)小于對應于本體δ-MoC(17 kcal/mol)或Cu(111)基準系統(25 kcal/mol)的表觀活化能。這種趨勢反映了MoC1.1/Au(111)結合和解離CO2的優越能力。
ACS Catalysis:探究負載型MoC納米顆粒催化CO2加氫反應
通過密度泛函理論(DFT)計算,提供了對潛在機制的見解,表明在Au(111)上負載的氫覆蓋的化學計量MoCx納米顆粒上的CO2氫化主要在Eley-Rideal機制下進行。作者還分析了Au(111)的影響并證明它對最終反應能有影響,但對所分析反應途徑的活化能和過渡態結構幾乎沒有影響。
ACS Catalysis:探究負載型MoC納米顆粒催化CO2加氫反應
Supported Molybdenum Carbide Nanoparticles as an Excellent Catalyst for CO2 Hydrogenation. ACS Catal., 2021, DOI: 10.1021/acscatal.1c01738.
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c01738.

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