Toward a Comprehensive Understanding of Enhanced Photocatalytic Activity of the Bimetallic PdAu/TiO2 Catalyst for Selective Oxidation of Methanol to Methyl Formate
PBN-AR
Instytucja
Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk
Źródłowe zdarzenia ewaluacyjne
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
en
Czasopismo
ACS Applied Materials & Interfaces (40pkt w roku publikacji)
ISSN
1944-8244
EISSN
Wydawca
AMER CHEMICAL SOC
DOI
URL
Rok publikacji
2017
Numer zeszytu
37
Strony od-do
31825-31833
Numer tomu
9
Link do pełnego tekstu
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
Autorzy
Pozostali autorzy
+ 1
Autorzy przekładu
(liczba autorów przekładu: 0)
Streszczenia
Język
en
Treść
Photocatalytic selective oxidation of alcohols over titania supported with bimetallic nanoparticles represents an energy efficient and sustainable route for the synthesis of esters. Specifically, the bimetallic PdAu/TiO2 system was found to be highly active and selective toward photocatalytic production of methyl formate (MF) from gas-phase methanol. In the current paper, we applied the electronic structure density functional theory method to understand the mechanistic aspects and corroborate our recent experimental measurements for the photocatalytic selective oxidation of methanol to MF over the PdAu/TiO2 catalyst. Our theoretical results revealed the preferential segregation of Pd atoms from initially mixed PdAu nanoclusters to the interface of PdAu/TiO2 and subsequent formation of a unique structure, resembling a core@shell architecture in close proximity to the interface. The analysis of the calculated band gap diagram provides an explanation of the superior electron hole separation capability of PdAu nanoparticles deposited onto the anatase surface and hence the remarkably enhanced photocatalytic activity, in comparison to their monometallic counterparts. We demonstrated that facile dissociation of molecular oxygen at the triple-point boundary site gives rise to in situ oxidation of Pd. The in situ formed PdO/TiO2 is responsible for total oxidation of methanol to CO2 (no MF formation) in the gas phase. Our investigation provides theoretical guidance for designing highly selective and active bimetallic nanoparticles-TiO2 catalysts for the photocatalytic selective oxidation of methanol to MF.
Cechy publikacji
Original article
Original article presents the results of original research or experiment.
Oryginalny artykuł naukowy
Oryginalny artykuł naukowy przedstawia rezultaty oryginalnych badań naukowych lub eksperymentu.
Inne
System-identifier
PBN-R:848422
CrossrefMetadata from Crossref logo
Cytowania
Liczba prac cytujących tę pracę
Brak danych
Referencje
Liczba prac cytowanych przez tę pracę
Brak danych