O novo catalisador de zeólitas-prata aumenta a oxidação do formaldeído em baixas temperaturas

Diagramas de energia livre dos processos de oxidação. a MF (linha vermelha) e b HCHO (linha azul) oxidação na superfície Ag(100), respectivamente. As estruturas de estado de transição são mostradas como inserções, onde Ag, C, O e H são representados em prata, cinza, vermelho e branco, respectivamente. Crédito:Comunicação da Natureza (2022). DOI:10.1038/s41467-022-29936-8

Um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Xiao Jianping e Assoc. O Prof. Jiao Feng do Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), em colaboração com o Prof. Qu Zhenping da Dalian University of Technology, projetou um catalisador bifuncional de zeólitas-prata (Ag) que poderia aumentar a oxidação do formaldeído a baixas temperaturas.
Este estudo foi publicado em Nature Communications em 22 de abril.

Cálculos teóricos e resultados experimentais mostraram que a atividade de oxidação do formaldeído foi influenciada pela separação entre os dois componentes em catalisador bifuncional.

Os pesquisadores descobriram uma tendência vulcânica para a separação entre as nanopartículas ZSM-5 e Ag, o que significa que não é "quanto mais perto, melhor".

O formaldeído ativado com ZSM-5 ácido pode gerar intermediários gasosos de formato de metila, que foi mais facilmente oxidado por componentes subsequentes (Ag). O componente Ag inevitavelmente adsorveria moléculas de formaldeído que não reagiram e, assim, levaria a uma menor atividade de oxidação do formato de metila quando os dois componentes fossem empacotados muito próximos.

A oxidação do formato de metila em componentes Ag obteve alta atividade por suprimir a formação de dioximetileno (DOM), que foi difícil de ser oxidado posteriormente.

Em comparação com o catalisador de prata suportado monofuncional, a conversão de formaldeído foi aumentada em 50 vezes (100% versus 2%) a 70 graus Celsius. + Explorar mais