The hydrogenolysis of alkanes has m

The hydrogenolysis of alkanes has mainly been
studied for transition metal catalysts.295 The kinetic
behavior is characterized by negative orders with
respect to H2 pressure and by a wide variety of
fragmented hydrocarbons, except for the selective
formation of C2H6 in the case of nickel catalysts.296
The proposed mechanism involves the dissociative
adsorption of alkanes, releasing an H-atom on the
surface, followed by step-by-step cleavage of C-C
bonds. It is emphasized that the hydrogenolysis
reactions of alkanes on LaCoO3 are characterized not
only by the high reaction order with respect to the
H2 pressure but also by the selective formation of
CH4; neither the other fragmented nor hydrogenated
hydrocarbons are detected in the gas phase. Tracer
isotopic studies in the reaction of alkanes with
deuterium showed that large amounts of methane
(CHD3 and CD4) are involved, even from the initial
stage of hydrogenolysis, whereas the fractions of the
D2-exchanged alkanes are negligibly small. These
results indicate that the adsorption of alkanes is
irreversible, although the surface species thus produced
undergo a rapid hydrogen exchange.
Ichimura et al.293 compared the behavior of LaCoO3,
LaFeO3, and LaAlO3 in the hydrogenolysis of
alkanes and observed that only LaCoO3 perovskite
is active in these reactions. The reaction exhibits a
maximum rate at a given temperature, which depends
on the nature of each catalyst: ca. 420 K for
LaCoO3 and LaFeO3, and 490 K for LaAlO3. The
distributions of D-atoms in the reactants and products,
when D2 is used instead of H2, indicate highly
D-exchanged ethanes at 333 and 573 K. However, the
deuterium distributions among gaseous hydrogen
isotopes reaches equilibrium at high temperatures,
although much smaller amounts of HD and H2 are
produced at lower temperatures. These isotope distributions
indicate that the hydrogenation proceeds
via an ethyl radical as intermediate and the ratedetermining
step varies from the adsorption of hydrogen
at 333 K to the hydrogenation of the ethyl
radical at 573 K.
In the TPD spectra of hydrocarbons from LaCoO3
exposed to ethane at 300 K, single peaks of C2H2 and
C2H4 appear at ca. 380 K and two peaks of C2H6 at
ca. 380 and 540 K, with methane only above 450 K.
Almost the same TPD spectra are obtained from the
surface exposed to C2H4, although the fraction of
methane formed is smaller. The TPD spectra of
hydrogen from LaCoO3 shows two peaks, referred to
as the R-peak, appearing below 340 K, and the
â-peak, above this temperature. When the surface
retaining â-H was exposed to C2H6 at 298 K, the TPD spectra revealed the complete disappearance of the
C2H2 and C2H4 peaks and a considerable enhancement
of the C2H6 and CH4 peaks, with no shift in
their positions. Consumption of the â-H located at
the lower temperature side of â occurred as a
consequence of contact with C2H6, thus suggesting
that these H-species would be responsible for the
hydrogenolysis and also for the hydrogenation of
C2H4 and C2H2. Hydrogen was desorbed from the
LaFeO3 and LaAlO3 surfaces, and its TPD spectra
consisted of R- and â-peaks similar to those observed
for LaCoO3. However, the desorption spectra of C2H4
and C2H6 are relatively simple; only the original
molecules are observed. The H-preadsorbed LaFeO3
and LaAlO3 surfaces convert the subsequently adsorbed
C2H4 only to C2H6. On these surfaces, â-H is
also largely consumed. As revealed by photoelectron
spectroscopy, reduction of Co3+ to Co2+ occurs during
the reaction, resulting in a structural change and a
drop of catalytic activity. By contrast, no significant
change in La 3d spectra is observed for any of the
catalysts in comparison with that seen for La2O3.

Kết quả (Việt) 1:

Hydrogenolysis các ankan chủ yếu đãnghiên cứu cho các kim loại chuyển tiếp catalysts.295 những động lựchành vi được đặc trưng bởi các mệnh lệnh phủ định vớitôn trọng áp lực H2 và bởi nhiềuphân mảnh hydrocarbon, ngoại trừ việc chọn lọcsự hình thành của C2H6 trong trường hợp niken catalysts.296Đề xuất cơ chế liên quan đến các dissociativeHấp phụ của các ankan, phát hành một nguyên tử H trên cácbề mặt, theo từng bước cleavage C-Ctrái phiếu. Nó được nhấn mạnh rằng hydrogenolysisphản ứng của các ankan trên LaCoO3 có đặc trưng là khôngchỉ bằng lệnh cao phản ứng với quan đến cácH2 áp lực mà còn bởi sự hình thành chọn lọcCH4; Các khác phân mảnh cũng như ôxy hóahydrocarbon được phát hiện trong giai đoạn khí. Đánh dấunghiên cứu về phản ứng của các ankan với đồng vịđơteri đã cho thấy rằng lớn số metan(CHD3 và CD4) đang tham gia, ngay cả từ Ban đầu của bạnCác giai đoạn của hydrogenolysis, trong khi các phần phân đoạn của cácCác ankan D2 trao đổi là negligibly nhỏ. Nhữngkết quả chỉ ra rằng hấp phụ các ankankhông thể thay đổi, mặc dù các loài bề mặt do đó sản xuấttrải qua một trao đổi nhanh chóng hydro.Ichimura et al.293 so sánh hành vi của LaCoO3,LaFeO3, và LaAlO3 trong hydrogenolysis củaCác ankan và quan sát thấy rằng Perovskit LaCoO3 duyđang hoạt động trong những phản ứng này. Cuộc triển lãm phản ứng mộtCác tỷ lệ tối đa ở một nhiệt độ nhất định, mà phụ thuộcvề bản chất mỗi chất xúc tác: ca. 420 K choLaCoO3 và LaFeO3, và 490 K cho LaAlO3. Cácphân phối D-nguyên tử trong chất phản ứng và sản phẩm,Khi D2 được sử dụng thay vì H2, chỉ đánh giá caoTrao đổi D ethanes 333 và 573 K. Tuy nhiên, cácđơteri phân phối giữa các khí hiđrôđồng vị đạt đến trạng thái cân bằng ở nhiệt độ cao,mặc dù số lượng nhỏ hơn nhiều HD và H2được sản xuất ở nhiệt độ thấp hơn. Các đồng vị phân phốichỉ ra rằng hydro hóa khoản thuthông qua một ethyl triệt để như là trung gian và ratedeterminingbước thay đổi từ hấp phụ của hiđrô333 k để hydro hóa etylcực đoan tại 573 K.Trong quang phổ TPD của hydrocarbon từ LaCoO3tiếp xúc với êtan 300 k, đĩa đơn đỉnh của C2H2 vàC2H4 xuất hiện ở ca. 380 K và có hai ngọn núi của C2H6 tạica. 380 và 540 K, với mêtan chỉ trên 450 K.Gần như cùng một quang phổ TPD được lấy từ cácbề mặt tiếp xúc với C2H4, mặc dù các phần củamethane được hình thành là nhỏ hơn. Quang phổ TPD củahydro từ LaCoO3 cho thấy hai đỉnh núi, gọinhư R-đỉnh cao, xuất hiện dưới 340 K, và cácâ-đỉnh cao, phía trên nhiệt độ này. Khi bề mặtgiữ lại â-H đã tiếp xúc với C2H6 298 k, TPD spectra tiết lộ sự biến mất hoàn toàn của cácĐỉnh núi C2H2 và C2H4 và một nâng cao đáng kểC2H6 và CH4 đỉnh núi, với không có sự thay đổi trongvị trí của họ. Mức tiêu thụ của â-H nằm ở vị tríphía nhiệt độ thấp hơn của â đã xảy ra như là mộthậu quả của liên lạc với C2H6, do đó cho thấyH-loài nào chịu trách nhiệm về cáchydrogenolysis và cũng cho hydro hóa củaC2H4 và C2H2. Hydro đã được desorbed từ cácLaFeO3 và LaAlO3 bề mặt, và spectra TPD của nóbao gồm của R - và â-đỉnh núi tương tự như những người quan sátcho LaCoO3. Tuy nhiên, spectra desorption của C2H4và C2H6 là tương đối đơn giản; chỉ có bản gốcCác phân tử được quan sát thấy. LaFeO3 H-preadsorbedvà LaAlO3 bề mặt chuyển đổi sau đó adsorbedC2H4 chỉ để C2H6. Trên các bề mặt, â-H làcũng chủ yếu được tiêu thụ. Theo tiết lộ của photoelectronphổ học, giảm Co3 + Co2 + xảy ra trongnhững phản ứng, kết quả là một sự thay đổi về cấu trúc và mộtthả xúc tác hoạt động. Ngược lại, không đáng kểthay đổi trong La 3d phổ là quan sát cho bất kỳ của cácchất xúc tác so với nhìn thấy cho La2O3.

Kết quả (Việt) 2:

Quá trình thủy phân của ankan chủ yếu được
nghiên cứu cho kim loại chuyển tiếp catalysts.295 Các động
hành vi được đặc trưng bởi các đơn đặt hàng với tiêu cực
đối với H2 áp và bởi một loạt các
hydrocarbon bị phân mảnh, ngoại trừ có chọn lọc
hình thành của C2H6 trong trường hợp của các chất xúc tác niken. 296
các cơ chế đề xuất liên quan đến việc tách rời
hấp phụ của ankan, phát hành một H-nguyên tử trên
bề mặt, tiếp bước theo bước phân cắt của CC
trái phiếu. Cần nhấn mạnh rằng quá trình thủy phân
các phản ứng của ankan trên LaCoO3 được đặc trưng không
chỉ bởi thứ tự phản ứng cao đối với
áp lực H2 mà còn bởi sự hình chọn lọc của
CH4; không phải các phân mảnh cũng không hydro hóa khác
hydrocarbon được phát hiện trong pha khí. Tracer
nghiên cứu đồng vị trong phản ứng của ankan với
deuterium cho thấy rằng một lượng lớn khí mêtan
(CHD3 và CD4) đều tham gia, thậm chí từ ban đầu
giai đoạn thủy phân, trong khi các phần phân đoạn của các
alkan D2-trao đổi là không đáng kể. Những
kết quả chỉ ra rằng sự hấp thụ của ankan là
không thể đảo ngược, mặc dù các loài bề mặt do đó sản xuất
trải qua một cuộc trao đổi hydro nhanh chóng.
Ichimura et al.293 so sánh hành vi của LaCoO3,
LaFeO3 và LaAlO3 trong quá trình thủy phân của
ankan và quan sát thấy rằng chỉ perovskite LaCoO3
là hoạt động trong các phản ứng. Các phản ứng thể hiện một
tốc độ tối đa ở một nhiệt độ nhất định, mà phụ thuộc
vào tính chất của từng chất xúc tác: ca. 420 K cho
LaCoO3 và LaFeO3 và 490 K cho LaAlO3. Các
bản phân phối của D-nguyên tử trong các chất phản ứng và sản phẩm,
khi D2 được sử dụng thay vì H2, chỉ cao
ethanes D-trao đổi tại 333 và 573 K. Tuy nhiên,
phân phối deuterium trong khí hyđrô
đồng vị đạt đến trạng thái cân bằng ở nhiệt độ cao,
mặc dù nhỏ hơn nhiều lượng HD và H2 được
sản xuất ở nhiệt độ thấp hơn. Những phân phối đồng vị
chỉ ra rằng số tiền thu được hydro hóa
qua etyl triệt để như là trung gian và các ratedetermining
bước thay đổi từ sự bám dính của hydro
ở 333 K đến sự hydro của ethyl
triệt để tại 573 K.
Trong quang phổ TPD của hydrocarbon từ LaCoO3
tiếp xúc với etan tại 300 K, đỉnh núi duy nhất của C2H2 và
C2H4 xuất hiện ở ca. 380 K và hai đỉnh của C2H6 tại
ca. 380 và 540 K, với metan chỉ trên 450 K.
Hầu phổ TPD cùng thu được từ các
bề mặt tiếp xúc với C2H4, mặc dù phần của
metan hình thành là nhỏ hơn. Phổ TPD của
hydro từ LaCoO3 cho thấy hai đỉnh núi, gọi
là R-đỉnh, xuất hiện dưới 340 K, và
â cao điểm, trên nhiệt độ này. Khi bề mặt
giữ â-H đã được tiếp xúc với C2H6 ở 298 K, TPD phổ cho thấy sự biến mất hoàn toàn của các
đỉnh C2H2 và C2H4 và tăng cường đáng kể
của các đỉnh núi C2H6 và CH4, không có sự thay đổi trong
vị trí của họ. Tiêu thụ â-H nằm ở
phía nhiệt độ thấp hơn của â xảy ra như là
kết quả của việc tiếp xúc với C2H6, do đó cho thấy
rằng các H-loài sẽ chịu trách nhiệm cho
quá trình thủy phân và còn cho sự hydro của
C2H4 và C2H2. Hydrogen được desorbed từ
bề mặt LaFeO3 và LaAlO3, và phổ TPD của nó
bao gồm R và â-đỉnh tương tự như đối
với LaCoO3. Tuy nhiên, phổ giải hấp của C2H4
và C2H6 là tương đối đơn giản; chỉ bản gốc
phân tử được quan sát. Các LaFeO3 H-preadsorbed
và LaAlO3 bề mặt chuyển đổi sau đó hấp thụ
C2H4 chỉ để C2H6. Trên các bề mặt, â-H được
phần lớn cũng là tiêu thụ. Theo tiết lộ của quang điện tử
phổ, giảm CO3 + để Co2 + xảy ra trong quá trình
phản ứng, dẫn đến một sự thay đổi cấu trúc và một
giọt hoạt tính xúc tác. Ngược lại, không có ý nghĩa
thay đổi trong phổ 3d La được quan sát đối với bất kỳ của các
chất xúc tác so với nhìn thấy cho La2O3.