N Restructuring of Iron-Based Catalysts Boosting the Formation of C2+ Olefins from CO2 Hydrogenation
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Le résumé fourni par la source
The electronic structure of the active centers of an iron-based catalyst can be modulated by neighboring N atoms in the hydrogenation of CO 2 . This work provides mechanistic insights into the relationship between the Fe 4 N active centers and carbon chain growth pathways. The Na/Fe 4 N catalyst exhibits higher selectivity toward CO and C 2+ olefins with a higher olefin-to-paraffin (O/P) ratio and lower selectivity toward CH 4 . Through combined experimental evidence and theoretical calculations, we establish that the carbide-mediated pathway is more favored than the CO insertion mechanism on both the Fe 4 N and Fe 5 C 2 catalysts. Furthermore, the energy barrier for C–C coupling on the Na/Fe 4 N(110) surface (0.62 eV) is lower than that on Na/Fe 5 C 2 (11–2) (0.98 eV). Comparative analysis reveals that Na/Fe 4 N has weaker hydrogenation capability compared to Na/Fe 5 C 2 while possessing more CH x intermediates and nondissociatively adsorbed CO species. These fundamental insights into enhancing C–C coupling in iron-based catalytic systems are expected to offer guidance for the rational design of high-performance catalysts for CO 2 utilization.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- N Restructuring of Iron-Based Catalysts Boosting the Formation of C<sub>2+</sub> Olefins from CO<sub>2</sub> Hydrogenation
- Date Crossref
- 09/05/2025
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Zhengzhou University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Shaanxi University of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Catalysis and Petrochemistry pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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East China University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Chemical Engineering Engineering Research Center of Advanced Functional Material Manufacturing of Ministry of Education pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Chemical & Environment Sciences Shaanxi Key Laboratory of Catalysis pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Zhengzhou University, State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation et Shaanxi University of Technology, avec 4 autres affiliations.
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