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Radikalchemie und Reaktionsmechanismen der oxidativen Propan-Dehydrierung an hexagonalen Borbitrid-Katalysatoren

Mar 25, 2020

Obwohl kürzlich hexagonales Bornitrid (h-BN) als hocheffizienter Katalysator für die oxidative Dehydrierung der Propanreaktion (ODHP) identifiziert wurde, sind die Reaktionsmechanismen, insbesondere in Bezug auf die Radikalchemie dieses Systems, noch nicht bekannt. Hier berichten wir über den ersten direkten experimentellen Nachweis von Gasphasen-Methylradikalen (CH3 ∙) in der ODHP-Reaktion an Katalysatoren auf Bor-Basis unter Verwendung einer Online-Synchrotron-Vakuum-Ultraviolett-Photoionisations-Massenspektroskopie (SVUV-PIMS), die die Existenz von Gas aufdeckt Phasenradikalwege. In Kombination mit DFT-Berechnungen (Density Functional Theory) zeigen unsere Ergebnisse, dass Propen hauptsächlich auf der Katalysatoroberfläche aus der CH-Aktivierung von Propan erzeugt wird, während C2- und C1-Produkte sowohl über oberflächenvermittelte als auch über Gasphasenwege gebildet werden können. Diese Beobachtungen liefern neue Erkenntnisse zum Verständnis der ODHP-Reaktionsmechanismen an Katalysatoren auf Borbasis.