First-Principles Investigation of Selective Oxidation of Propane on Clean and Sulfided V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> (010) Surfaces
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Notice bibliographique
Résumé
Oxidative dehydrogenation of propane on single-crystal V 2 O 5 and V 2 O 4 S surfaces has been studied by means of periodic density functional theory. Three previously proposed ODH reaction mechanisms, namely the multisite vanadyl mechanism, the vanadyl-lattice mechanism, and the multisite bridging mechanism, were investigated. Results were compared with existing data from the literature. It was found that the multisite vanadyl mechanism plays the most dominant role in propene formation, with an apparent activation energy of 27 kcal/mol, in very good agreement with the experimental value. The present study also demonstrated that the other two mechanisms are less important in the propane ODH reaction because of the kinetic hindrance arising from the H 2 O desorption and O 2 addition at the lattice site. On the other hand, the effects of sulfur substituents on V 2 O 5 are detrimental in general. In the presence of H 2 S, V 2 O 5 could be readily sulfided, with the estimated activation energy of 30 kcal/mol and reaction energy of 2.5 kcal/mol. At moderate temperatures, a small amount of surface V═O will be converted to V═S, which raises the apparent activation energy associated with the multisite vanadyl mechanism by only 3 kcal/mol. Further increase of reaction temperatures, however, would lead to the formation of lattice S whose accumulation results in the deactivation of the catalyst.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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