Övergångsmetalloxider är katalysatorer för oxidativ dehydrering av alkaner. De lider emellertid av ett sämre alkenutbyte på grund av avvägningen mellan omvandling och selektivitet inducerad av mer reaktiva alkener än alkaner.

Nyligen föreslog och demonstrerade en forskargrupp ledd av prof. Wang Xiaodong och prof. Zhang Tao från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) ett nytt koncept för att uppnå höga alkenutbyten genom att reglera aktiveringen av inneboende selektiva katalysatorer för alkaner från svaghet till styrka.

Denna studie publicerades i Journal of the American Chemical Society den 25 augusti.

Forskarna designade en huvudgruppskatalysator med atomärt spridda In-platser för att reda ut dilemmat med avvägning mellan aktivitet och selektivitet i oxidativ dehydreringsprocess.

Denna nya katalysator uppvisade över 80 % C₂ H₄ selektivitet på cirka 80 % C₂ H₄ omvandling och därmed uppnå mer än 60 % C₂ H₄ utbyte, som överträffade de senaste övergångsmetalloxidkatalysatorerna.

Dessutom fann forskarna att atomärt spridd [InOH] ²⁺ platser förankrade genom att ersätta protonerna i superburar i HY möjliggjorde aktivering av etan genom att signifikant sänka barriären för etandissociation och deras struktur kunde stabiliseras av H₂ O bildad från selektiv oxidation av väte av In₂ O₃ nanopartiklar, och uppvisar således utmärkta prestanda för oxidativ dehydrering av etan.

"Vår studie låser upp nya möjligheter för användningen av huvudgruppselement och banar väg mot en mer rationell design av katalysatorer för högeffektiv selektiv oxidationskatalys", säger prof. Wang. + Utforska vidare

Forskare föreslår en ny strategi för att förbättra metanhydroxyleringen