Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Non-hydrolytic Sol-Gel Routes to Bifunctional Cu-Ta-SiO<sub>2</sub> Catalysts for the Upgrading of Ethanol to Butadiene

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216224%3A14310%2F23%3A00132623" target="_blank" >RIV/00216224:14310/23:00132623 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.3c01407" target="_blank" >https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.3c01407</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.chemmater.3c01407" target="_blank" >10.1021/acs.chemmater.3c01407</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Non-hydrolytic Sol-Gel Routes to Bifunctional Cu-Ta-SiO<sub>2</sub> Catalysts for the Upgrading of Ethanol to Butadiene

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The one-step catalytic conversion of bio-based ethanol to 1,3-butadiene is an attractive way to produce this important C4 building block, to be exploited as a sustainable drop-in chemical in the tire and nylon industry. For this catalytic process, bifunctional catalysts combining both redox and acidic properties are required. Here, we leverage non-hydrolytic sol-gel (NHSG) chemistry to prepare tailored Cu-Ta-SiO2 catalysts featuring an open texture, dispersed acidic Ta sites, and small Cu nanoparticles. In the ether route, silicon tetrachloride and tantalum pentachloride undergo polycondensation reactions with diisopropyl ether as the oxygen donor. In the acetamide elimination route, silicon tetraacetate reacts with pentakis(dimethylamido)tantalum(V). In both routes, copper(II) acetylacetonate is added and trapped in a tantalosilicate matrix. Upon calcination, CuO nanoparticles form and the resulting bifunctional material develop a mesoporous texture with specific surface areas in the 650-950 m(2) g(-1) range, pore volumes between 0.75 and 0.90 cm(3) g(-1), and average pore diameters above 3 nm. With the help of NH3-TPD, FTIR, CO- and pyridine-adsorbed FTIR, XRD, XPS, and STEM-EDS, we demonstrate that the catalysts made via the acetamide elimination route show higher performance in the ethanol-to-butadiene reaction, with low selectivity in dehydration byproducts, owing to moderate Lewis acidity, smaller Cu nanoparticles, and higher active site proximity. After optimization of the Ta and Cu loadings, a butadiene productivity as high as 0.38 g(BD) g(cat)(-1) h(-1) is obtained, surpassing state-of-the-art catalysts with similar formulations and tested under similar reaction conditions.

  • Název v anglickém jazyce

    Non-hydrolytic Sol-Gel Routes to Bifunctional Cu-Ta-SiO<sub>2</sub> Catalysts for the Upgrading of Ethanol to Butadiene

  • Popis výsledku anglicky

    The one-step catalytic conversion of bio-based ethanol to 1,3-butadiene is an attractive way to produce this important C4 building block, to be exploited as a sustainable drop-in chemical in the tire and nylon industry. For this catalytic process, bifunctional catalysts combining both redox and acidic properties are required. Here, we leverage non-hydrolytic sol-gel (NHSG) chemistry to prepare tailored Cu-Ta-SiO2 catalysts featuring an open texture, dispersed acidic Ta sites, and small Cu nanoparticles. In the ether route, silicon tetrachloride and tantalum pentachloride undergo polycondensation reactions with diisopropyl ether as the oxygen donor. In the acetamide elimination route, silicon tetraacetate reacts with pentakis(dimethylamido)tantalum(V). In both routes, copper(II) acetylacetonate is added and trapped in a tantalosilicate matrix. Upon calcination, CuO nanoparticles form and the resulting bifunctional material develop a mesoporous texture with specific surface areas in the 650-950 m(2) g(-1) range, pore volumes between 0.75 and 0.90 cm(3) g(-1), and average pore diameters above 3 nm. With the help of NH3-TPD, FTIR, CO- and pyridine-adsorbed FTIR, XRD, XPS, and STEM-EDS, we demonstrate that the catalysts made via the acetamide elimination route show higher performance in the ethanol-to-butadiene reaction, with low selectivity in dehydration byproducts, owing to moderate Lewis acidity, smaller Cu nanoparticles, and higher active site proximity. After optimization of the Ta and Cu loadings, a butadiene productivity as high as 0.38 g(BD) g(cat)(-1) h(-1) is obtained, surpassing state-of-the-art catalysts with similar formulations and tested under similar reaction conditions.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10402 - Inorganic and nuclear 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>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    CHEMISTRY OF MATERIALS

  • ISSN

    0897-4756

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    35

  • Číslo periodika v rámci svazku

    17

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    12

  • Strana od-do

    7113-7124

  • Kód UT WoS článku

    001059698900001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85169900085