ACS Catalysis：用于甲烷无氧偶联的双金属位催化剂理论研究
Nanoyu
2021-10-15
甲烷在无氧条件下直接转化为C2烃是一项很有吸引力的技术，但由于反应温度高、结焦严重、选择性低而又充满挑战性。
近日，西安交通大学常春然教授报道了从理论上研究了用于甲烷无氧偶联生成C2烃的三种基于氮掺杂石墨烯的双金属中心催化剂（DMSCs）（FeCo−N−C，Fe2−N−C和Co2−N−C）。
文章要点
1）计算结果表明，DMSCs的甲烷活化性能普遍优于单金属中心催化剂（Fe−N−C和Co−N−C）。
2）在三种DMSCs中，Co2-N-C催化剂在整个反应途径中表现出最佳的催化活性和对乙烷的优异选择性。微观动力学模拟表明，Co2-N-C催化剂能在1200 K下将甲烷转化为CH3、C2H6和H2。电子结构分析和从头算分子动力学模拟表明，Co2-N-C催化剂既具有本征稳定性，又具有高温稳定性。此外，与较大的Co簇相比，Co2−N−C也表现出更好的耐焦性，这得到了甲烷深度脱氢到裸碳的不易动力学过程的证实。
本工作为甲烷在无氧条件下选择性转化为C2烃提供了一种潜在的催化剂原型。
参考文献
Zheng-Qing Huang, et al, Theoretical Insights into Dual-Metal-Site Catalysts for the Nonoxidative Coupling of Methane, ACS Catal.2021
DOI: 10.1021/acscatal.1c02597
https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02597
版权声明：
本平台根据相关科技期刊文献、教材以及网站编译整理的内容，仅用于对相关科学作品的介绍、评论以及课堂教学或科学研究，不得作为商业用途。
