甲酸能够通过选择性脱氢反应（dehydrogenation）或脱水反应（dehydration）生成CO2+H2或CO+H2。有一些催化剂显示对甲酸的选择性分解过程有较好的效果，但是目前没有相关催化剂能够实现对两个催化反应有高反应活性。
有鉴于此，弘前大学GuanGuoqing、上饶师范学院余钟亮等报道了γ-Mo2N和γ-Mo2N/NC(N掺杂的碳)催化剂，在~℃中对两种催化反应都体现较高的催化反应活性。作者发现，通过负载N掺杂碳，实现了催化反应活性的调节作用：体相γ-Mo2N材料有脱水反应活性，负载在N掺杂碳上的Mo2N的脱氢反应活性较高。长时间催化反应显示，催化剂在45h过程中保持了稳定的催化活性。作者研究后认为，这种催化反应调节现象归结于催化剂暴露不同的界面，具有不同的酸碱性，体现了变化的反应活性：体相γ-Mo2N中暴露（）晶面具有酸性，对脱水反应有优势；负载于N掺杂的碳基底后，Mo2N暴露晶面为（）具有碱性，对脱氢反应有优势。
本文要点
要点1.催化剂的制备。(NH4)6Mo7O24·4H2O和C6H12N4分别溶解于水中，混合后在℃中蒸干，随后在Ar气氛中于℃中煅烧2h，得到体相γ-Mo2N材料。
负载于N掺杂碳上的γ-Mo2N制备。将C6H8N2（对苯二胺）和(NH4)6Mo7O24·4H2O溶解在1MHCl中，另外将(NH4)2S2O8溶解于1MHCl溶液中，通过滴加(NH4)2S2O8溶液的方法混合，搅拌48h实现聚合，在℃中蒸干，随后在℃的Ar气氛中煅烧2h得到负载于N掺杂碳基底上的γ-Mo2N。改变对苯二胺和Mo之间的比例，实现对碳基底的调控。
要点2.NH3化学吸附测试实验显示，负载在N掺杂碳上的催化剂中的酸性位点稍微有提高；CO2化学吸附测试实验显示，负载在N掺杂碳上的催化剂中碱性位点浓度明显提高。同时，对比实验显示，N掺杂碳本身并无酸性或碱性。
要点3.催化反应。通过Ar气携带甲酸蒸气（℃）通过催化剂，测试~℃之间的甲酸分解反应活性。随着温度提高，γ-Mo2N
NC催化剂的甲酸转化率由~10%（℃）提高为~%（℃），γ-Mo2NNC的H2选择性一直保持在接近%，γ-Mo2N的H2选择性保持在~0%。在℃中对催化剂的长时间工作情况进行表征，结果显示稳定性较高。要点4.催化反应机理。通过红外吸附测试，对甲酸在催化剂上的吸附状态进行表征：在室温条件中，在两种不同催化剂上吸附态没有明显区别；温度提高，γ-Mo2N催化剂显示cm-1的界面羟基的O-H伸缩振动增加，cm-1附近产生新的峰，对应于界面上吸附的CO，作者认为该反应中说明甲酸分子中脱除-OH剩下HCO，HCO通过切断H-O键生成CO。γ-Mo2N
NC催化剂上出现了cm-1的峰，说明吸附的HCOO中OCO振动，该过程是通过切断甲酸分子中的O-H键形成，此外，出现了cm-1的峰，并且温度提高，该峰明显增强，该峰可以归属于N-H键振动，是由切断甲酸分子中的H吸附在N位点上形成的。并且温度提高至℃，出现了cm-1和cm-1对应于CO2的负峰，说明反应中生成CO2。ZhongliangYu,etal.FullSpectrumDe
转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbhl/419.html
