Stoichiometric Selective Carbonylation of Methane to Acetic Acid by Chemical Looping
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F25%3A10500129" target="_blank" >RIV/00216208:11310/25:10500129 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=u8I2CFirrn" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=u8I2CFirrn</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acscatal.4c07095" target="_blank" >10.1021/acscatal.4c07095</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Stoichiometric Selective Carbonylation of Methane to Acetic Acid by Chemical Looping
Popis výsledku v původním jazyce
The conversion of methane to valuable products is one of the main challenges of modern chemistry. Acetic acid (AcOH) is a key chemical reagent in industry, produced nowadays by the carbonylation of methanol over homogeneous Rh and Ir catalysts. Here, we propose a stepwise chemical looping approach for the highly selective stoichiometric synthesis of AcOH by carbonylation of methane with CO using single-site Pt over isolated phosphotungstic anions on a titania support (Pt-HPW-TiO2). The reaction proceeds by methane activation, which coincides with the reduction of initially oxidized Pt species in the presence of CO at 423 K and results in surface acetates attached to TiO2. Subsequent hydrolysis by water at ambient temperature results in the synthesis of AcOH in a stoichiometric amount corresponding to 1.5 Pt. Spent Pt-HPW-TiO2 is restored to the initial state by subsequent calcination in air. This approach provides an opportunity for the selective synthesis of AcOH (>99% in liquid phase) from methane, carbon monoxide, and air. A high concentration of AcOH (1.1 wt %) in an aqueous solution can be obtained at a high conversion of methane (4.5%).
Název v anglickém jazyce
Stoichiometric Selective Carbonylation of Methane to Acetic Acid by Chemical Looping
Popis výsledku anglicky
The conversion of methane to valuable products is one of the main challenges of modern chemistry. Acetic acid (AcOH) is a key chemical reagent in industry, produced nowadays by the carbonylation of methanol over homogeneous Rh and Ir catalysts. Here, we propose a stepwise chemical looping approach for the highly selective stoichiometric synthesis of AcOH by carbonylation of methane with CO using single-site Pt over isolated phosphotungstic anions on a titania support (Pt-HPW-TiO2). The reaction proceeds by methane activation, which coincides with the reduction of initially oxidized Pt species in the presence of CO at 423 K and results in surface acetates attached to TiO2. Subsequent hydrolysis by water at ambient temperature results in the synthesis of AcOH in a stoichiometric amount corresponding to 1.5 Pt. Spent Pt-HPW-TiO2 is restored to the initial state by subsequent calcination in air. This approach provides an opportunity for the selective synthesis of AcOH (>99% in liquid phase) from methane, carbon monoxide, and air. A high concentration of AcOH (1.1 wt %) in an aqueous solution can be obtained at a high conversion of methane (4.5%).
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10403 - Physical chemistry
Návaznosti výsledku
Projekt
Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
ACS Catalysis
ISSN
2155-5435
e-ISSN
2155-5435
Svazek periodika
15
Číslo periodika v rámci svazku
4
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
10
Strana od-do
3116-3125
Kód UT WoS článku
001415986600001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85217113923