Density functional theory study on direct dehydrogenation of propane catalyzed by N-, O-, and P-doped graphene catalysts
Notice bibliographique
Résumé
The density functional theory was used to calculate the reaction mechanism and selectivity of nonmetallic single-atom catalysts, such as N, O, and P, doped on graphene in the direct dehydrogenation of propane (PDH) . Our results show that the rate-controlling step in PDH varies with the doping atom. We also found that N, O, and P nonmetallic single-atom-doped graphene catalysts showed relatively low adsorption performance for propane and the active site was the C atom adjacent to N, O, and P, rather than the doped atom itself. Interestingly, for the O-doped graphene catalysts, which can reduce the reaction energy barrier by searching for multiple transition states, and the more transition states in the reaction path, the lower the energy barrier for the reaction rate-controlling step. Finally, the results show that the energy barrier of P-doped propane direct dehydrogenation reflecting the speed control step is the lowest, which is 44.32 kcal·mol −1 , and the energy barrier of deep dehydrogenation is 53.08 kcal·mol −1 ; so it has good selectivity. Therefore, the P-doped graphene catalyst has a promising application as a nonmetallic catalyst for the direct PDH, which provides the possibility for the design of cheap and environmentally friendly catalysts.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| 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 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».