Descriptor de rendimiento de catalizadores de boro promovidos por metales subterráneos para la deshidrogenación...

Área de la Ciencia:

• Catálisis
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• Los catalizadores a base de boro son prometedores para la selectividad de las olefinas en la deshidrogenación oxidativa del propano (ODHP).
• Los promotores metálicos subterráneos, como el níquel, pueden modular significativamente el rendimiento del catalizador de boro.

Objetivo del estudio:

• Investigar el efecto del sustrato en los catalizadores de óxido de boro (BOx) /metal/BN para el ODHP.
• Identificar un descriptor de rendimiento para los materiales subterráneos en los catalizadores ODHP basados en BOx.

Principales métodos:

• Evaluación de los diferentes promotores de metales en los catalizadores BOx/metal/BN.
• Pruebas de rendimiento y espectroscopia de infrarrojos transitorios.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Principales resultados:

• La actividad y la cinética del catalizador dependen del sustrato metálico.
• La energía de unión metal-oxígeno se correlaciona con la afinidad del hidrógeno y sirve como descriptor.
• Los sustratos de aleación de Ni-Rh con una relación de 15:1 aumentaron significativamente la actividad a baja temperatura.

Conclusiones:

• El principio de Sabatier rige la reacción ODHP, que requiere una energía de unión metal-oxígeno moderada.
• Un descriptor basado en la energía de unión metal-oxígeno puede guiar el diseño de catalizadores BOx/M/BN altamente activos.
• Los sustratos optimizados de aleación de Ni-Rh ofrecen una mejora sustancial con respecto a los catalizadores monometálicos y h-BN.