view in publisher's site

Rates of levoglucosanol hydrogenolysis over Brønsted and Lewis acid sites on platinum silica-alumina catalysts synthesized by atomic layer deposition

Nanoscale coatings of AlOx were deposited onto SiO2 using atomic layer deposition (ALD) to synthesize amorphous silica-alumina (SiAl) catalysts, and these catalysts were investigated for levoglucosanol (Lgol) hydrogenolysis. With decreasing Al2O3 loading, the ratio of Brønsted to Lewis acid sites, measured by NH3-TPD and pyridine-FTIR, systematically increases, while the Al coordination, measured by solid state 27Al NMR, decreases. These structural changes correspond to an increasing mass-normalized rate of Lgol hydrogenolysis. We model the mass-normalized reaction rate as the sum of independent contributions from Brønsted and Lewis sites, showing that Brønsted acid sites on ALD-AlOx/SiO2 catalysts have a 6-times higher turnover frequency (TOF) than Lewis acid sites on these catalysts. Additionally, Lewis acid sites on ALD-AlOx/SiO2 catalysts (potentially related to Al(V) species) have a 4-times higher TOF than Lewis acid sites on bulk γ-Al2O3. The overall mass-normalized reactivity of ALD-AlOx/SiO2 catalysts is due to Lewis acid sites at the highest Al2O3 loading, while it is predominantly due to Brønsted acid sites at the lowest Al2O3 loadings. This work provides a new approach to synthesize amorphous SiAls with tunable Brønsted/Lewis acid site ratio and reveals differences in the reactivity of Brønsted and Lewis acid sites on these materials.Graphical abstractDownload : Download high-res image (122KB)Download : Download full-size image

نرخ لوگولوکوسان هیدروژنولیز در محل‌های اسید بروندستد و لوییس روی کاتالیست های سیلیکا - آلومینا پلاتین سنتز شده به وسیله رسوب لایه اتمی

پوشش‌های نانو مقیاس AlOx در SiO [ ۲ ] با استفاده از رسوب لایه اتمی (ALD)برای سنتز کاتالیست های سیلیکا - آلومینا آمورف (SiAl)رسوب داده شدند و این کاتالیزورها برای لوگولوکوسان (Lgol)هیدروژنولیز بررسی شدند. با کاهش بارگیری Al [ ۲ ] O [ ۳ ]، نسبت جایگاه‌های اسید لوئیس که توسط NH [ ۳ ] - TPD و پیریدین - FTIR اندازه‌گیری می‌شود، به طور سیستماتیک افزایش می‌یابد، در حالی که هماهنگی Al که توسط حالت جامد ۲۷ Al NMR اندازه‌گیری می‌شود، کاهش می‌یابد. این تغییرات ساختاری مربوط به افزایش نرخ نرمال شده توده لگل هیدروژنولیز است. ما نرخ واکنش نرمال شده جرم را به صورت مجموع مشارکت‌های مستقل از سایت‌های بروندستد و لوییس مدلسازی کردیم، که نشان می‌دهد جایگاه‌های اسید برندستد در کاتالیست های ALD - AlOx / SiO [ ۲ ] دارای فرکانس گردش ۶ برابر بالاتر (TOF نسبت به جایگاه‌های اسید لوئیس در این کاتالیزورها هستند. علاوه بر این، جایگاه‌های اسید لوئیس در کاتالیزگرهای ALD - AlOx / SiO [ ۲ ] (به طور بالقوه مربوط به گونه‌های Al (V)))دارای TOF ۴ برابر بیشتر از جایگاه‌های اسید لوئیس در حجم γ - Al [ ۲ ] O [ ۳ ] هستند. واکنش‌پذیری عادی شده جرم کلی کاتالیزگرهای ALD - AlOx / SiO [ ۲ ] ناشی از جایگاه‌های اسید لوئیس در بالاترین بارگیری Al [ ۲ ] O [ ۳ ] است، در حالی که عمدتا ناشی از جایگاه‌های اسید برندستد در پایین‌ترین بارگیری Al [ ۲ ] O [ ۳ ] است. این کار یک روش جدید برای سنتز SiAls آمورف با نسبت سایت قابل تنظیم برونستد / لوییس اسید ارایه می‌دهد و تفاوت‌های موجود در واکنش‌پذیری جایگاه‌های اسید لوئیس و برندستد بر روی این موارد را آشکار می‌سازد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • ترجمه مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • ترجمه مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • مقاله Catalysis
  • ترجمه مقاله Catalysis
  • مقاله کاتالیز
  • ترجمه مقاله کاتالیز
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.