The formation mechanism of the initial C–C chain in ethanol synthesis on γ-AlOOH(100)

文献情報

出版日 2017-06-23
DOI 10.1039/C7CP03419A
インパクトファクター 3.676
著者

Lin Zhang, Bing Bai, Hui Bai, Wei Huang, Zhi-Hua Gao, Zhi-Jun Zuo, Yong-Kang Lv


原文を見る

要旨

An in-depth understanding of the reaction mechanism at the molecular level is the key to guide the synthesis of ethanol over the CuZnAl catalyst, which is one of the major challenges for ethanol application in energy. Reported herein is a density functional theory study of ethanol synthesis from mixed methanol and syngas on the γ-AlOOH(100) surface. The possible elementary reactions are unambiguously identified and for the first time we confirm the high reactivity of the γ-AlOOH(100) surface for the initial C–C chain formation via CO insertion into CH3, which has a 62.8 kJ mol−1 (0.65 eV) activation barrier that is significantly lower than the barriers previously reported. And its corresponding reaction energy is −288.2 kJ mol−1 (−2.99 eV). Bader charge analyses indicate that it is advantageous for the nucleophilic attack of CO to the neighboring CH3 on the γ-AlOOH(100) surface. Our calculations show that ethanol synthesis starts with CH3OH dissociation, goes through CH3O dissociation to yield CH3, subsequently, CO inserts into CH3 to form CH3CO, which is further hydrogenated to yield CH3CHO and eventually obtain C2H5OH. And the formation of intermediate CH3 is the rate-determining step of the overall reaction. The results not only provide new mechanistic insights into the role of γ-AlOOH but also may be useful for the rational designing and optimizing of the CuZnAl catalyst for ethanol synthesis.

関連文献

Inside front cover

Cover

DOI: 10.1039/C5CP90070K

Volume shrinkage and rheological studies of epoxidised and unepoxidised poly(styrene-block-butadiene-block-styrene) triblock copolymer modified epoxy resin–diamino diphenyl methane nanostructured blend systems

Debora Puglia, Josè M. Kenny, Jyotishkumar Parameswaranpillai, Poornima Vijayan P, Jűrgen Pionteck

2015-03-31 Paper

DOI: 10.1039/C5CP00612K

Contents list

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/C5CP90071A

Size-dependent penetration of carbon dots inside the ferritin nanocages: evidence for the quantum confinement effect in carbon dots

Arpan Bhattacharya, Surajit Chatterjee, Roopali Prajapati, Tushar Kanti Mukherjee

2015-04-17 Paper

DOI: 10.1039/C5CP00543D

Nonseparable exchange–correlation functional for molecules, including homogeneous catalysis involving transition metals

Haoyu S. Yu, Pragya Verma, Donald G. Truhlar

2015-04-09 Paper

DOI: 10.1039/C5CP01425E

An experimental and theoretical study of the photoisomerization and thermal reversion on 5-arylmethylene-2-thioxoimidazolidin-4-one

A. J. Pepino, M. A. Burgos Paci, W. J. Peláez, G. A. Argüello

2015-04-08 Paper

DOI: 10.1039/C4CP04748F

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンの主な用途は何ですか?

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンは、主に医薬品および農薬の製造に使用されます。また、合成化学の一部として研究用材料としても利用されます。

41608-73-52-Methoxy-4-(methyls...
化合物よくある質問

4-溴甲基-3-甲氧基苯甲酸は安全ですか?

安全ではありません。触覚や吸入に注意が必要で、適切な防護具を使用してください。

118684-13-24-(Bromomethyl)-3-me...
化合物よくある質問

4,6-二氯-N-甲基ピラミジンアミンの代替品はありますか?

代替品としては、4,6-二クロロピラミジンアミンや他のピラミジン系化合物が考えられます。ただし、目的と用途によって最適な代替品は異なります。

10397-15-64,6-Dichloro-N-methy...
化合物よくある質問

6-氯-4-甲基-1H-吲哚を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-氯-4-甲基-1H-吲哚の廃棄物は、適切な容器に収集し、密閉して保管します。温度は常温、湿度は低く、直射日光を避けて保管することを推奨します。廃棄処理は専門...

885520-84-36-chloro-4-methyl-1H...
化合物よくある質問

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドのCAS番号は207974-08-1です。この化合物はGHS分類で毒性物質と有害な反応物質として分類されます...

207974-08-1[2-Fluoro-4-(trifluo...
化合物よくある質問

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸はどのように保存すればよいですか?

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸は、室温で暗所に保管し、乾燥した環境で保存することを推奨します。容器は密閉性の...

19811-64-44-Nitrophenyl N-[(be...
化合物よくある質問

イソデスロラタドリンの代替品はありますか?

イソデスロラタドリンの代替品としては、デスロラタドリンや他の抗ヒスタミン薬が挙げられます。具体的には、デスロラタドリン、ラセカミド、フェルタドリンなどが、症状や...

183198-49-4Iso Desloratadine
化合物よくある質問

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐はどのように合成されますか?

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐の一般的な合成方法は、メタノール中で5-メトキシ-1,2,3,4-四ヒュドロイソキシンを塩酸で塩化します。この反応で...

103030-69-95-Methoxy-1,2,3,4-te...
化合物よくある質問

4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸についての法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号6471-78-9の4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸は、GHS分類では corrosive(腐食性)と識別されます。EUのREAC...

6471-78-94-Amino-5-Methoxy-2-...
化合物よくある質問

甲基孕酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

甲基孕酮の取り扱いは、PPE(個人保護具)の使用が必要な重要な安全事項を伴います。防塵マスク、ゴーグル、手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使...

204063-33-22-[(Diphenylmethyl)a...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。