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Controlled ensemble size and elucidation of structure-sensitivity: a new approach in nitride catalysis

受控系综尺寸和结构敏感性阐明：氮化物催化的新方法

基本信息

批准号：
EP/J018384/1
负责人：
Justin Hargreaves
金额：
$ 39.54万
依托单位：
University of Glasgow
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2012
资助国家：
英国
起止时间：
2012 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=EP%2FJ018384%2F1
关键词：
Controlled ensemble size elucidation structure

项目摘要

Most industrial chemical processes use catalysts to enhance the rate at which a reaction proceeds or to favour a specific product. Catalysts thus lead to significant savings in the energy used for large scale processes and a reduction in the amount of waste generated. Amongst the catalysts applied, heterogeneous catalysts are the most practical due to the ease of their separation from product streams. This project will combine synthetic and application based advances to metal nitrides which are an emerging class of heterogeneous catalyst with interesting and distinctive properties. The approach taken is to exert control over both the size and composition of active centres dispersed within a host matrix. Controlled ensemble size has proven to be a powerful approach with other categories of catalysts. We propose to develop novel materials with enhanced activity for ammonia synthesis, a vitally important reaction on a global scale for which some metal nitrides have already shown activity of potential interest for industrial application. We also plan to target high activities in two other important processes - ammonia decomposition, which is a potential clean hydrogen source for renewable energy applications, and ammoxidation, important in chemicals synthesis. The latter is a particularly challenging target which requires catalyst design that combines different functionalities within active centres. Our programme combines the development of catalyst synthesis routes, which will be used to control the size and elemental composition of the catalytic sites with extensive catalyst testing, involving reactions performed under industrially relevant conditions.

大多数工业化学过程使用催化剂来提高反应进行的速率或有利于特定的产品。因此，催化剂可以显著节省大规模工艺所用的能源，并减少废物的产生。在所应用的催化剂中，非均相催化剂是最实用的，因为它们易于从产物流中分离。该项目将结合联合收割机的合成和应用为基础的进步，金属氮化物是一个新兴的类多相催化剂与有趣的和独特的性能。所采取的方法是对分散在主体基质中的活性中心的大小和组成施加控制。控制系综尺寸已被证明是一个强大的方法与其他类别的催化剂。我们建议开发具有增强的氨合成活性的新型材料，氨合成是一种在全球范围内至关重要的反应，其中一些金属氮化物已经显示出对工业应用具有潜在兴趣的活性。我们还计划在另外两个重要工艺中实现高活性-氨分解，这是可再生能源应用的潜在清洁氢源，以及氨氧化，这在化学品合成中很重要。后者是一个特别具有挑战性的目标，需要在活性中心内结合不同功能的催化剂设计。我们的计划结合了催化剂合成路线的开发，该路线将用于控制催化位点的大小和元素组成，并进行广泛的催化剂测试，涉及在工业相关条件下进行的反应。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

An In Situ XAS Study of the Cobalt Rhenium Catalyst for Ammonia Synthesis.

用于氨合成的钴铼催化剂的原位 XAS 研究。

DOI：
10.1007/s11244-018-0892-7
发表时间：
2018
期刊：
Topics in catalysis
影响因子：
3.6
作者：
Mathisen K
通讯作者：
Mathisen K

Metal nitrides, the Mars-van Krevelen mechanism and heterogeneously catalysed ammonia synthesis

DOI：
10.1016/j.cattod.2022.08.016
发表时间：
2023-08-10
期刊：
CATALYSIS TODAY
影响因子：
5.3
作者：
Daisley, A.;Hargreaves, J. S. J.
通讯作者：
Hargreaves, J. S. J.

Understanding the Structure/Activity Relationships of Interstitial Nitrides for Ammonia Synthesis

了解用于氨合成的间隙氮化物的结构/活性关系

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
McFarlane A.R.
通讯作者：
McFarlane A.R.

The influence of pre-treatment gas mixture upon the ammonia synthesis activity of Co-Re catalysts

DOI：
10.1016/j.catcom.2015.04.016
发表时间：
2015-08-05
期刊：
CATALYSIS COMMUNICATIONS
影响因子：
3.7
作者：
McAulay, K.;Hargreaves, J. S. J.;Zhou, W. Z.
通讯作者：
Zhou, W. Z.

Synthesis and methane cracking activity of a silicon nitride supported vanadium nitride nanoparticle composite.

DOI：
10.1039/c7dt00285h
发表时间：
2017-07
期刊：
Dalton transactions
影响因子：
4
作者：
Ihfaf Alshibane;Justin S. J. Hargreaves;A. Hector;W. Levason;Andrew R. McFarlane
通讯作者：
Ihfaf Alshibane;Justin S. J. Hargreaves;A. Hector;W. Levason;Andrew R. McFarlane