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Highly productive V/Zn-SiO2 catalysts for the selective oxidation of methane

  • The production of formaldehyde on industrial scale requires huge amounts of energy due to the involvement of reforming processes in combination with the demand in the megaton scale. Hence, a direct route for the transformation of (bio)methane to formaldehyde would decrease costs and puts less pressure on the environment. Herein, we report on the use of zinc modified silicas as possible support materials for vanadium catalysts and the resulting consequences for the performance in the selective oxidation of methane to formaldehyde. After optimization of the Zn content and reaction conditions, a remarkably high space-time yield of 12.4 kgCH2O⋅kgcat − 1 ⋅h− 1 was achieved. As a result of the extensive characterization by means of UV–vis, Raman, XANES and NMR spectroscopy it was found that vanadium is in the vicinity of highly dispersed zinc atoms which promote the formation of active vanadium species as supposed by theoretical calculations. This work presents a further step of catalystThe production of formaldehyde on industrial scale requires huge amounts of energy due to the involvement of reforming processes in combination with the demand in the megaton scale. Hence, a direct route for the transformation of (bio)methane to formaldehyde would decrease costs and puts less pressure on the environment. Herein, we report on the use of zinc modified silicas as possible support materials for vanadium catalysts and the resulting consequences for the performance in the selective oxidation of methane to formaldehyde. After optimization of the Zn content and reaction conditions, a remarkably high space-time yield of 12.4 kgCH2O⋅kgcat − 1 ⋅h− 1 was achieved. As a result of the extensive characterization by means of UV–vis, Raman, XANES and NMR spectroscopy it was found that vanadium is in the vicinity of highly dispersed zinc atoms which promote the formation of active vanadium species as supposed by theoretical calculations. This work presents a further step of catalyst development towards direct industrial methane conversion which may help to overcome current limitations in the future.zeige mehrzeige weniger

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  • Highly productive V_Zn-SiO2 catalysis for selective oxidation of methane_ Catalysis Today_2024.pdf
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Autor*innen:Benny Kunkel, Dominik Seeburg, Anke Kabelitz, Steffen Witte, Torsten Gutmann, Hergen Breitzke, Gerd Buntkowsky, Ana Guilherme Buzanich, Sebastian Wohlrab
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Catalysis Today
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Verlag:Elsevier B.V.
Jahrgang/Band:432
Aufsatznummer:114643
Erste Seite:1
Letzte Seite:13
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Catalysis; Selective oxidation; XANES
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Elektrische Energiespeicher und -umwandlung
Material
Material / Materialdesign
DOI:10.1016/j.cattod.2024.114643
ISSN:0920-5861
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:27.05.2024
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:27.05.2024
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