Nature Commun:有机醇脱氢催化剂计算筛选
纳米技术 纳米 2021-08-26

通过无受体的脱氢反应生成羰基化合物和氢气分子过程是具有较高前景的升级醇分子的有效方法。

有鉴于此,西湖大学王涛、索尔维工艺与高效节能产品国际科学研究实验室(E2P2L)Marc Pera-Titus、加州大学洛杉矶分校Philippe Sautet、里昂大学Carine Michel等报道通过2-辛醇作为模型反应物在连续相反应器中进行脱氢反应,结合实验、理论计算、微动力学模型,考察了一系列金属担载型催化剂的催化反应性能,筛选了其中可能具有优异催化活性的催化剂种类,发现暴露(001)和(100)晶面的β-Mo2N、γ-Mo2N催化剂是最可能的有机醇脱氢反应高活性催化剂

本文要点:

(1)

作者通过碳原子、氧原子的表面结合能作为两个描述符与一系列过渡金属之间建立标度关系,随后发现两个描述符的标度都表现火山型变化规律,这种标度规律有助于发展和优化高活性催化剂。

(2)

具体的,作者对294种稀合金、一系列碳化物或氮化物的催化活性规律进行研究,鉴定了其中12种有机醇脱氢反应的可能性较高的催化剂,有助于进一步发展和设计高活性催化剂。作者通过对可能的催化剂进行进一步筛选和优化,发现暴露(001)和(100)晶面的β-Mo2N、γ-Mo2N催化剂是最可能的有机醇脱氢反应高活性催化剂。

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参考文献

Wang, T., Sha, J., Sabbe, M. et al. Identification of active catalysts for the acceptorless dehydrogenation of alcohols to carbonyls. Nat Commun 12, 5100 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-021-25214-1

https://www.nature.com/articles/s41467-021-25214-1


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