由于生物质原料的丰富性、可再生性和可持续性，从生物原料中生产商业相关化学品具有极大的吸引力。用于乙醇脱氢制乙烯和乙醛的催化剂有多种，包括氧化物催化剂和金属催化剂。研究发现，在连续进料测定中，乙醇在LaMnO₃基催化剂上部分氧化也可制得乙醛。目前正在研究的可还原氧化物催化剂包括La_0.7Sr_0.3MnO₃₋x钙钛矿，然而这些催化剂的化学组成尚不清楚。此外，研究表明，在钙钛矿中，阳离子取代可以促进O-空位的形成。据报道，在La基钙钛矿中的Sr替代提高了空位形成度，增强了氧交换动力学以及在热力学上有利于表面O-空位的形成。

近日，美国橡树岭国家实验室Aditya Savara报道了通过对产物的质谱监测，研究了乙醇在La_0.7Sr_0.3MnO_3−x（100）表面吸附反应的化学机理。

文章要点

1）同位素标记和产物比率被用来阐明反应途径的工具。重复暴露反应物被用来探测当表面逐渐减少时选择性的变化。在此基础上，研究人员阐明并提出了乙醇在La_0.7Sr_0.3MnO_3−x（100）表面催化转化为乙醛和乙烯的反应机理。

2）表面吸附的乙醛不是乙烯生产的中间体，这两种产物是由分叉的途径形成，即来自不同的途径。此外，醛是由相邻的O空位（先前未报道的反应途径）中烷氧基物种之间的歧化反应产生，而乙烯的形成不需要相邻的空位。

Bo Chen, et al, Ethanol Conversion over La_0.7Sr_0.3MnO_3−x(100): Autocatalysis, Adjacent O-Vacancies, Disproportionation, and Dehydrogenation, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c03241

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c03241