Proyección de la transformación de los catalizadores de nitruro de boro en condiciones de deshidrogenación oxidativa

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Catálisis
• Química de las superficies

Sus antecedentes:

• El nitruro de boro hexagonal (h-BN) y los nanotubos de nitruro de boro (BNNT) muestran una alta selectividad para la deshidrogenación oxidativa de alcanos (ODH).
• El contenido de oxígeno superficial aumenta significativamente después de la ODH, pero las especies oxigenadas siguen siendo poco conocidas.
• Las hipótesis anteriores sugirieron bordes de BN hidroxilados como los sitios catalíticos activos.

Objetivo del estudio:

• Elucidar la estructura molecular de las especies oxigenadas formadas en h-BN y BNNT después de la ODH catalítica del propano.
• Revisar el conocimiento existente de los sitios activos en las reacciones de ODH catalizadas por BN.

Principales métodos:

• Espectroscopia avanzada de resonancia magnética nuclear (RMN).
• Microscopía electrónica de barrido (SEM).
• Espectroscopia de absorción de rayos X suave (XAS).

Principales resultados:

• Los materiales Pristine BN se oxidan e hidrolizan bajo condiciones de ODH.
• Una forma de fase B ((OH) _x O_3-x estable, que presenta boro de tres coordenadas con diferentes grupos hidroxilo y óxido puente (x = 0-3).
• Esta fase de óxido robusto se identifica como la especie predominante, desafiando las suposiciones anteriores.

Conclusiones:

• La fase activa en la catálisis de h-BN y BNNT para ODH es un óxido B ((OH) _x O_3-x, no solo bordes hidroxilados.
• Este estudio proporciona una comprensión revisada a nivel molecular de los catalizadores basados en BN en las reacciones de ODH.