Weak-field ligands enable inert early transition metal oxides to convert methane to methanol: the case of ZrO

文献情報

出版日 2020-03-05
DOI 10.1039/C9CP06050B
インパクトファクター 3.676
著者

Benjamin A. Jackson, Evangelos Miliordos


原文を見る

要旨

Zirconium monoxide, ZrO, was studied by multi-reference configuration interaction (MRCI) and coupled cluster methods using large basis sets in conjunction with effective core potentials. Complete potential energy curves were constructed and bonding patterns are proposed for several electronic states. Numerical results include accurate equilibrium bond lengths, harmonic vibrational frequencies, anharmonicities, excitation energies, dipole moments, and binding energies for both ground and excited states. The application of a ZrO unit as the catalytic center for methane activation is explored through the reaction ZrO + CH4 → Zr + CH3OH. Optimal density functional structures combined with single-point MRCI energy calculations are obtained for the complete reaction pathway. It is found that the lower energy singlet and triplet multiplicities (oxo states) favor the [2+2] mechanism and the higher energy quintets (oxyl states) favor the radical mechanism, which is overall more efficient in producing methanol. We finally suggest proper ligands that stabilize the oxyl states. These include halogens or other weak-field ligands, which finally convert the inert early transition metal oxide units to efficient methane-to-methanol catalysts.

関連文献

Selective separation of amines from continuous processes using automated pH controlled extraction

Luke A. Power, Adam D. Clayton, William R. Reynolds, David R. J. Hose, Caroline Ainsworth, Thomas W. Chamberlain, Bao N. Nguyen, Richard A. Bourne, Nikil Kapur, A. John Blacker

2021-08-25 Communication

DOI: 10.1039/D1RE00205H

Highly selective production of benzylamine from benzonitrile on metal-supported catalysts

Darío J. Segobia, Andrés F. Trasarti, Carlos R. Apesteguía

2021-08-13 Paper

DOI: 10.1039/D1RE00234A

Selective surface functionalization of polystyrene by inner-shell monochromatic irradiation and oxygen exposure

Daniel Eduardo Weibel, Felipe Kessler, Gunar Vingre da Silva Mota

2010-02-08 Paper

DOI: 10.1039/B9PY00342H

Development of a high intensity parallel photoreactor for high throughput screening

Ning Qi, Michael K. Wismer, Donald V. Conway, Shane W. Krska, Spencer D. Dreher, Shishi Lin

2021-11-17 Paper

DOI: 10.1039/D1RE00317H

Front cover

2021-10-26 Cover

DOI: 10.1039/D1RE90043A

Back cover

2021-03-19 Front/Back Matter

DOI: 10.1039/C005304J

Inside back cover

2021-08-24 Cover

DOI: 10.1039/D1RE90038B

Multi-scale reactive extrusion modelling approaches to design polymer synthesis, modification and mechanical recycling

Kyann De Smit, Yoshi W. Marien, Paul H. M. Van Steenberge, Mariya Edeleva

2022-01-11 Review Article

DOI: 10.1039/D1RE00556A

Back cover

2021-12-21 Cover

DOI: 10.1039/D2RE90003C

Large-scale and clean preparation of low-defect few-layered graphene from commercial graphite via hydroxyl radical exfoliation in an acidic medium

Wenqiao Du, Zaiqian Yu, Xin Wang, Jingdong Wu, Long Zhang

2021-10-13 Paper

DOI: 10.1039/D1RE00289A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2,3-スチオエポキシマドルを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱いにはPPE(プロテクティブ・パーソナル・エイド)が必要で、防ぐ手袋と保護眼鏡を着用してください。ドラフトチャンバーの使用を推奨します。漏洩した場合は、適...

4267-80-52,3-Thioepoxy Madol
化合物よくある質問

6-氟-2-氨基苯酚の主な用途は何ですか?

6-氟-2-氨基苯酚は主に医薬品の合成材料として使用され、一部の農薬の製造にも利用されます。また、研究用途でも広く使用されています。

53981-25-22-Amino-6-fluorophen...
化合物よくある質問

BOC-S-3-アミニ-4-(4-メチオキシベンチル)-ブタン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品としては、BOC保護基を有さないアミノ酸やその他の保護基化合物が考えられます。また、メチオキシ基を有しない他の芳香族アミノ酸も代替品として挙げ...

126800-59-7(3S)-4-(4-Methoxyphe...
化合物よくある質問

Methyl 2-(chloromethyl)-3-nitrobenzoate(1218910-61-2)の代替品はありますか?

Methyl 2-(chloromethyl)-3-nitrobenzoate(1218910-61-2)の代替品としては、化学組成を変えることで効果を達成する...

1218910-61-2Methyl 2-(chlorometh...
化合物よくある質問

(2R)-2-アミノ-N-ベンジル-3-ヒドロキシプロパナミドを含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

(2R)-2-アミノ-N-ベンジル-3-ヒドロキシプロパナミドを含む廃棄物は、適切な廃棄物管理ガイドラインに基づき処理する必要があります。まず、廃棄物を適切に収...

175481-39-7(2R)-2-amino-N-benzy...
化合物よくある質問

6,7-二氢-咪唑並[1,2-a]ピリドイン-8(5h)-酮はどのように合成されますか?

6,7-二氢-咪唑並[1,2-a]ピリドイン-8(5h)-酮は、2-ブロモフェニルアセトインとリン酸ハロゲン化物を反応させることで合成できます。この反応は高温で...

457949-09-66,7-Dihydroimidazo[1...
化合物よくある質問

エチル(3R)-3-ピロリジニル酢酸水和塩とは何ですか?

エチル(3R)-3-ピロリジニル酢酸水和塩は、CAS番号1332459-32-1の化合物で、(R)-乙基2-(ピロリジン-3-基)酢酸塩水和塩と呼ばれます。この...

1332459-32-1Ethyl (3R)-3-pyrroli...
化合物よくある質問

(2S)-{[(2-メチルエチルオキシ]カルボニル}アミノ)[2-(トリアフルオロメチルフェニル]エチカシック酸の物理化学的性質は何ですか?

(2S)-{[(2-メチルエチルオキシ]カルボニル}アミノ)[2-(トリアフルオロメチルフェニル]エチカシック酸のCAS番号は1203454-45-8です。この...

1203454-45-8(2S)-({[(2-Methyl-2-...
化合物よくある質問

2-ブロモ-1-(2-メチル-2-プロパニル)-4-ニトロベンゼンはどのように保存すればよいですか?

2-ブロモ-1-(2-メチル-2-プロパニル)-4-ニトロベンゼンは、直射日光を避けて暗所で、室温(約15℃〜25℃)、乾燥した場所に保存する必要があります。ま...

6310-17-42-Bromo-1-(2-methyl-...
化合物よくある質問

1-[(4-硝基フェニル)スルホニル]-1H-1,2,4-三唑の市場動向や研究トレンドはどうですか?

市場動向としては、1-[(4-硝基フェニル)スルホニル]-1H-1,2,4-三唑は主に農業用除草剤や合成化学製品の原料として利用されています。研究トレンドとして...

57777-84-11-[(4-Nitrophenyl)su...

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。