Les oxydes de métaux de transition sont des catalyseurs de la déshydrogénation oxydative des alcanes. Cependant, ils souffrent d'un rendement en alcène inférieur en raison du compromis entre la conversion et la sélectivité induite par des alcènes plus réactifs que les alcanes.

Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Wang Xiaodong et le professeur Zhang Tao du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a proposé et démontré un nouveau concept pour obtenir des rendements élevés en alcène en régulant l'activation de catalyseurs intrinsèquement sélectifs pour les alcanes de la faiblesse à la force.

Cette étude a été publiée dans Journal of the American Chemical Society le 25 août.

Les chercheurs ont conçu un catalyseur de groupe principal avec des sites In dispersés atomiquement pour démêler le dilemme du compromis entre l'activité et la sélectivité dans le processus de déshydrogénation oxydative.

Ce nouveau catalyseur présentait plus de 80 % de C₂ H₄ sélectivité à environ 80 % C₂ H₄ conversion, atteignant ainsi plus de 60 % de C₂ H₄ rendement, qui a surpassé les catalyseurs d'oxyde de métal de transition de pointe.

De plus, les chercheurs ont découvert que le [InOH] ²⁺ dispersé de manière atomique les sites ancrés en substituant les protons des supercages dans HY ont permis l'activation de l'éthane en abaissant significativement la barrière de dissociation de l'éthane et leur structure a pu être stabilisée par H₂ O formé à partir de l'oxydation sélective de l'hydrogène par In₂ O₃ nanoparticules, présentant ainsi d'excellentes performances pour la déshydrogénation oxydative de l'éthane.

"Notre étude ouvre de nouvelles opportunités pour l'utilisation des éléments du groupe principal et ouvre la voie à une conception plus rationnelle des catalyseurs pour une catalyse d'oxydation sélective hautement efficace", a déclaré le professeur Wang. + Explorer plus loin

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