p A estrutura de superfície / interface e o mecanismo catalítico são de grande importância em muitas reações catalíticas práticas. p Cristais únicos porosos que combinam uma estrutura de rede ordenada e poros interconectados desordenados fornecem uma alternativa para criar superfícies torcidas com sítios ativos claros e de alta densidade em microestruturas porosas. Eles apresentam as vantagens de uma estrutura de rede clara, composição química precisa e superfície de terminação clara, que demonstra um enorme potencial para construir uma estrutura de superfície ativa continuamente torcida e de alta densidade.

p Em um estudo publicado em Angewandte Chemie International Edition , o grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Xie Kui do Instituto Fujian de Pesquisa sobre a Estrutura da Matéria da Academia Chinesa de Ciências cresceu Mo monocristalino poroso ₂ Monólitos N e MoN em escala de 2 cm para aumentar a desidrogenação não oxidativa do propano em propileno.

p A criação de sítios de ácido de Lewis de alta densidade na superfície com deficiência de elétrons melhora efetivamente a atividade catalítica em temperaturas reduzidas por meio do controle das estruturas de coordenação de Mo-N1 / 6 e Mo-N1 / 3 insaturadas.

p Os pesquisadores primeiro cultivaram os cristais únicos originais de MoO ₃ , em seguida, removeu a camada atômica alvo periódica O em atmosfera de amônia a 650-700 graus C, e simultaneamente nitrificou e reconstruiu a estrutura estrutural do cristal único de Mo-O metaestável no Mo mesoporoso ₂ N único cristal.

p Do mesmo jeito, eles desenvolveram cristais únicos de MoN porosos controlando a temperatura, taxa de fluxo e pressão do gás amônia.

p Além disso, os pesquisadores visualizaram a estrutura fina das superfícies torcidas e a estrutura ativa de coordenação não saturada do nitrogênio metálico do cristal único poroso.

p Eles descobriram que o íon de Mo da camada superior com estruturas de coordenação de Mo-N1 / 6 e Mo-N1 / 3 insaturadas cria sítios de ácido de Lewis de alta densidade na superfície, levando à ativação efetiva da ligação C-H sem rachaduras excessivas da ligação C-C durante a desidrogenação não oxidativa do propano.

p ~ 11% de conversão de propano e ~ 95% de seletividade de propileno foram demonstrados com Mo monocristalino poroso ₂ Monólitos N e MoN a 500 graus C sem degradação sendo observada mesmo após a operação de 20 horas.

p Este estudo fornece uma referência importante para a pesquisa sobre a estrutura de superfície e mecanismo catalítico em reações catalíticas reais.