DOCHAIN, Denis D., Antoine VAN DEN DAELEN, Aleš STÝSKALÍK, Vít VYKOUKAL a Damien P. DEBECKER. Aerosol-assisted sol–gel synthesis of mesoporous Ag–Ta–SiO2 catalysts for the direct upgrading of ethanol to butadiene. RSC Sustainability. Royal Society of Chemistry, 2023, roč. 1, č. 3, s. 599-608. ISSN 2753-8125. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1039/D2SU00080F.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Aerosol-assisted sol–gel synthesis of mesoporous Ag–Ta–SiO2 catalysts for the direct upgrading of ethanol to butadiene
Autoři DOCHAIN, Denis D., Antoine VAN DEN DAELEN, Aleš STÝSKALÍK (203 Česká republika, domácí), Vít VYKOUKAL (203 Česká republika, domácí) a Damien P. DEBECKER (garant).
Vydání RSC Sustainability, Royal Society of Chemistry, 2023, 2753-8125.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10402 Inorganic and nuclear chemistry
Stát vydavatele Velká Británie a Severní Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Kód RIV RIV/00216224:14310/23:00131010
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1039/D2SU00080F
Klíčová slova anglicky ethanol; butadiene; acid catalysis; one-pot; sol-gel; aerosol
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Změněno: 9. 4. 2024 11:33.
Anotace
The Lebedev process, or the direct catalytic conversion of bioethanol to butadiene, offers an up-and-coming sustainable alternative to the petrochemical route toward this high-demand C4 hydrocarbon. Since the reaction mechanism involves a cascade of dehydrogenation, hydrogen transfer and dehydration steps, a bifunctional catalyst combining both redox (for the dehydrogenation reaction) and acid (for hydrogen transfer and dehydration reactions) functionalities is required. Multi-step preparation methods are typically implemented to obtain tailored bifunctional catalysts, and one of the challenges is to balance the two functions to maximize the BD yield. Here, we disclose a straightforward, one-step, and continuous preparation method of Ta-doped SiO2 loaded with Ag nanoparticles by coupling sol–gel chemistry with aerosol processing. Combining tantalum ethoxide, silver nitrate, hydrolysed tetraethyl orthosilicate and pluronic F127 as templating agent in the aerosol process leads to mesoporous bifunctional catalysts featuring a specific surface area between 310–370 m2 g−1, a pore volume of ca. 0.5 mL g−1 and an average pore diameter of 5 nm. As attested by a variety of characterization techniques, the method leads to the homogeneous incorporation of highly dispersed tantalum species in the silica matrix, thereby creating the required acidic sites. These new catalysts have higher dehydration activity, as compared to the corresponding reference catalysts prepared by classical impregnation. Concomitantly, relatively small silver nanoparticles are stabilized (∼15 nm). The relative Ta and Ag loading can be tuned easily. In the ethanol to butadiene reaction, these aerosol-made catalysts achieve a butadiene yield of ca. 25% by optimizing the relative loadings of Ta and Ag, outcompeting the corresponding formulations prepared by impregnation.
Návaznosti
GJ20-03636Y, projekt VaVNázev: Nové katalyzátory pro přípravu 1,3-butadienu z ethanolu
Investor: Grantová agentura ČR, Nové katalyzátory pro přípravu 1,3-butadienu z ethanolu
LM2015041, projekt VaVNázev: CEITEC Nano
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC Nano
LM2015043, projekt VaVNázev: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
LM2018127, projekt VaVNázev: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
90110, velká výzkumná infrastrukturaNázev: CzechNanoLab
90242, velká výzkumná infrastrukturaNázev: CIISB III
VytisknoutZobrazeno: 9. 7. 2024 10:58