ACS Catal.：MXenes上原子分散Pt催化CO2辅助丙烷脱氢

催化计 · 公众号 · · 2024-06-18 18:00

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理论计算群-2：863569400

中国科学院上海高等研究院李圣刚教授、中国石油大学蓝兴英教授、青岛科技大学何燕教授等 报道 DFT 理论计算和微动力学模拟研究 MXene 担载原子分散 Pt ₁ 催化剂的 CO ₂ 丙烷氧化脱氢催化反应机理和性能。

本文要点

要点1. Pt 单原子能够促进丙烷分子切断两个 C-H 化学键，从而通过丙烷脱氢反应直接生成丙烯 (DDHP) ， Pt-MXene 界面能够切断 CO ₂ 分子的 C-O 化学键，通过 RWGS 反应将 O* 加氢生成 H ₂ O 。

要点2. 通过反应速率和 BEP 研究说明 C ₃ H ₇ * 与 Pt 的结合强度决定丙烷脱氢（ DDHP ）反应的性能， MXene 与 O* 的结合强度决定了 RWGS 反应性能。 DDHP 反应的性能与 Pt 单原子的 d 能带中心位置以及 Pt ₁ @MXene 界面的功函密切相关。微动力学建模结果显示结合在 Mo ₂ CO ₂ 和 W ₂ CO ₂ 的 Pt 单原子 DDHP 性能比 Pt(111) 表面更好。此外， Pt ₁ @Mo ₂ CO ₂ 的深度脱氢反应能垒和 C-C 化学键裂解的能垒更高，因此 Pt ₁ @Mo ₂ CO ₂ 具有更好的耐积碳性能。这些研究结果说明， Pt ₁ @Mo ₂ CO ₂ 具有是具有前景的 CO ₂ -ODHP 催化剂。

Changqing Chu, Baoyu Chen, Yan He*, Guiyuan Jiang, Xingying Lan*, Shenggang Li*, Changning Wu, and Daofan Cao, CO ₂ -Assisted Dehydrogenation of Propane by Atomically Dispersed Pt on Mxenes ， ACS Catal. 2024, 14, 9662–9677

DOI: 10.1021/acscatal.4c01473

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c01473

电催化讨论群-1： 529627044

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