Constraining reaction pathways for methanol oxidation through operando interrogation of both the surface and the near-surface gas phase
Constraining reaction pathways for methanol oxidation through operando interrogation of both the surface and the near-surface gas phase
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通过表面和近表面气相的操作询问来限制甲醇氧化的反应途径
DOI：
10.1016/j.checat.2023.100782
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kronawitter, Coleman X.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gurses, Sadi M.;Felvey, Noah;Filardi, Leah R.;Zhang, Angie J.;Wood, Joseph;van Benthem, Klaus;Frank, Jonathan H.;Osborn, David L.;Hansen, Nils;Kronawitter, Coleman X.
我们结合了近表面分子束质谱法（一种在几百微米催化剂表面的气相探针）和表面敏感红外光谱法来研究在常压下使用氧化镁支持的PdOx的甲醇氧化。对反应条件下吸附质和近表面气相组成的研究表明，表面生成的c2o的命运——其解吸、溢出以及与表面氧合物的反应——是生成c2o的核心。然而，CH2O的反应性使其无法在表面上观察到。对机理主张的关键支持来自对气相甲氧基甲醇的观察，它的反应性太强，无法通过传统技术进行检测：该分子含有二氧亚甲基，暗示在初始偶联事件中含有含亚甲基的中间体。这项工作表明，近表面区域的探针产生的信息与通过表面敏感光谱获得的信息互补。它们的联合使用是开发和限制催化反应途径的一种未被充分探索但强大的策略。
We combine near-surface molecular beam mass spectrometry—a probe of the gas phase within hundreds of micrometers of catalyst surfaces—and surface-sensitive infrared spectroscopy to study methanol oxidation at atmospheric pressure with the use of MgO-supported PdOx. The study of adsorbate and near-surface gas-phase compositions under reaction conditions suggests that the fate of surface-generated CH2O—its desorption, its spillover, and its reaction with surface oxygenates—is central to C2product generation. However, the reactivity of CH2O prevents its observation on surfaces. The key support for the mechanistic claim originates from observations of gas-phase methoxymethanol, which is too reactive for detection by traditional techniques: this molecule contains the dioxymethylene group, implicating a methylene-containing intermediate in the initial coupling event. This work shows that probes of the near-surface region yield information complementary to that obtained through surface-sensitive spectroscopy. Their combined use is an underexplored, yet powerful, strategy for developing and constraining reaction pathways for catalysis.
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V2O5 上 CH3OH 催化氧化为 HCOOCH3：理论研究
DOI：
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发表时间：
1997
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Sambeth;A. Juan;L. Gambaro;H. Thomas
通讯作者：
H. Thomas
DOI：
10.1039/c7cp07743b
发表时间：
2018-04
期刊：
Physical chemistry chemical physics : PCCP
影响因子：
--
作者：
L. Ruwe;K. Moshammer;N. Hansen;K. Kohse-Höinghaus
通讯作者：
L. Ruwe;K. Moshammer;N. Hansen;K. Kohse-Höinghaus
DOI：
10.1021/acs.jpclett.1c03381
发表时间：
2021-11
期刊：
The journal of physical chemistry letters
影响因子：
--
作者：
Sadi M Gurses;Trevor Price;Angie J. Zhang;J. Frank;N. Hansen;D. Osborn;A. Kulkarni;C. Kronawitter
通讯作者：
Sadi M Gurses;Trevor Price;Angie J. Zhang;J. Frank;N. Hansen;D. Osborn;A. Kulkarni;C. Kronawitter
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DOI：
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发表时间：
2002
期刊：
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
U. Heiz
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DOI：
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发表时间：
1991
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Bensitel;O. Saur;J. Lavalley
通讯作者：
J. Lavalley