This work was supported by the Department of Energy Bioenergy Technologies Office under Contract no. DE-AC36-08-GO28308. The U.S. Government retains and the publisher, by accepting the article for publication, acknowledges that the U.S. Government retains a nonexclusive, paid up, irrevocable, worldwide license to publish or reproduce the published form of this work, or allow others to do so, for U.S. Government purposes.

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	<li>Cvetanovi&#263;, R. J., Amenomiya, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+a+Temperature-Programmed+Desorption+Technique+to+Catalyst+Studies.">Application of a Temperature-Programmed Desorption Technique to Catalyst Studies.</a> Adv. Catal. 17, 103-149 (1967).</li><li>Falconer, J. L., Schwarz, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature-Programmed+Desorption+and+Reaction:+Applications+to+Supported+Catalysts.">Temperature-Programmed Desorption and Reaction: Applications to Supported Catalysts.</a> Catal. Rev. - Sci. Eng. 25 (2), 141-227 (1983).</li><li>Hurst, N. W., Gentry, S. J., Jones, A., McNicol, B. 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Mater. 27 (22), 7580-7592 (2015).</li><li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deconvolution+and+quantification+of+hydrocarbon-like+and+oxygenated+organic+aerosols+based+on+aerosol+mass+spectrometry.">Deconvolution and quantification of hydrocarbon-like and oxygenated organic aerosols based on aerosol mass spectrometry.</a> Environ Sci Technol. 39 (13), 4938-4952 (2005).</li><li>Ko, E. I., Benziger, J. B., Madix, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+of+Methanol+on+W(100)+and+W(100)-(5+X+1)C+Surfaces.">Reactions of Methanol on W(100) and W(100)-(5 X 1)C Surfaces.</a> J Catal. 62 (2), 264-274 (1980).</li><li>Pestman, R., Koster, R. M., Pieterse, J. A. 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Bimolecular reaction of aliphatic acids to ketones.</a> J Catal. 168 (2), 265-272 (1997).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NIST+Standard+Reference+Database+Number+69.">NIST Standard Reference Database Number 69.</a> NIST Chemistry WebBook. , (2016).</li><li>Ausloos, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+critical+evaluation+of+a+comprehensive+mass+spectral+library.">The critical evaluation of a comprehensive mass spectral library.</a> J. Am. Soc. 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The authors have nothing to disclose.

El método TPRxn es una poderosa herramienta para la detección de materiales catalíticos, proporcionando información sobre la actividad y selectividad de un catalizador como una función de la temperatura de reacción. Otros métodos de temperatura programadas como TPD, TPO y TPR pueden proporcionar información sobre la fuerza de adsorción de los reactivos, el número de sitios de adsorción, y los procedimientos de pre-tratamiento de catalizadores apropiados, pero no proporcionan datos de rendimiento catalíticos directos. Es importante tener en cuenta que el método TPRxn se detalla en este trabajo no mide las velocidades de reacción de estado estable, y por lo tanto, los datos de reacción puede incluir los efectos de la estabilización del catalizador, desactivación y de transporte limitaciones. Sin embargo, los estudios TPRxn son a menudo un mayor rendimiento que los experimentos de estado estable, proporcionando una visión inicial sobre la actividad y selectividad del catalizador que puede motivar e informar a los futuros estudios más rigurosos. Mientras que la desoxigenación de ácido acético sobre catalizadores de carburo de molibdeno bajo cond reacción específicaitions se detalla en este trabajo, el método TPRxn es aplicable a una amplia gama de compuestos reactivos (por ejemplo, etanol, metanol, crotonaldehído), materiales catalíticos (por ejemplo, zeolitas, metales nobles, óxidos de metal) y condiciones de reacción (por ejemplo, concentraciones de reactivos , procedimientos de pre-tratamiento, presiones). Con la configuración del sistema descrito en este trabajo, las limitaciones en las moléculas de reactivos estudiados son principalmente la volatilidad (es decir, el punto de ebullición) de la molécula reactiva y la compatibilidad con el equipo de análisis. Para el uso en el saturador, el reactivo debe ser volátil suficiente para conseguir concentraciones suficientes en la fase de vapor según lo dictado por los principios termodinámicos (es decir, vapor-líquido-equilibrio). El uso de compuestos de punto de ebullición superior se puede lograr con la adición de un dispositivo de calentamiento controlado para el saturador, tal como un baño de aceite mineral calentado. La capacidad para monitorear el gas efluente del reactor en rEn tiempo eal con el MS en línea permite al usuario monitorear el progreso de reacción y para verificar que el sistema está funcionando correctamente, mejorando así la eficiencia del método TPRxn. El uso de la MS simplifica el funcionamiento del sistema, como el control de los picos de fragmentación primarios (Tabla 2) elimina las conjeturas en operaciones tales como pasos de purga, en la que es importante saber cuando el sistema está libre de contaminantes que pueden afectar el experimento. Aunque riguroso datos cuantitativos es difícil de lograr a partir de una MS, los datos semi-cuantitativa es alcanzable a pesar de la complejidad de los patrones de fragmentación observados producto (Tabla 2). Para un rendimiento óptimo MS, es fundamental para permitir que la bomba de vacío turbo tiempo suficiente para alcanzar presiones suficientemente bajas en la fuente de iones. Del mismo modo, la válvula de orificio de 1 m que controla el flujo de gas a la MS debe ser firmemente cerrada a fin de que la bomba turbo funcione correctamente entre los experimentos (es decir, alcanzar una suficienteLy baja presión). La persistencia de m / z = 18 (agua) en los datos de MS es un posible indicio de que la bomba turbo no está funcionando correctamente o que se necesita más tiempo para la bomba de vacío para purgar la cámara de vacío antes de comenzar un experimento. Una clave adicional para el logro de los datos de MS fiable es la colección de patrones de fragmentación de masas para los compuestos puros pertinentes antes de realizar los experimentos. patrones de fragmentación de masas son conocidos por ser instrumento específico. 29, 30, 31 Si se desea los datos semi-cuantitativos de los productos de la reacción, la recogida de los patrones de fragmentación de masas compuesto puro para cada especie, como se muestra en la Tabla 2, mejorará considerablemente la calidad y la fiabilidad de los resultados. Si no se necesita de datos semi-cuantitativo, patrones de fragmentación de masas obtenidos de la base de datos NIST Química WebBook pueden ser suficientes. 28 &lt;p class = &quot;jove_content&quot;&gt; La monitorización continua de la presión de la fuente de iones MS y la presión del sistema durante la reacción son factores importantes en la solución de cualquier posibles discrepancias en los datos. En general, la presión del sistema afecta positivamente a la presión de la fuente de iones dentro de la MS, y la presión de la fuente de iones afecta directamente a la intensidad de la señal m / z. Por lo tanto, los cambios en la presión del sistema puede dar lugar a cambios en la intensidad de la señal MS. Una indicación de que este efecto de la presión estaba presente durante un experimento es un aumento uniforme en todas las intensidades de m / z. Para mitigar este problema, asegúrese de que la caída de presión en el reactor es baja durante todo el experimento. Esto se puede lograr a través de la dilución del lecho de catalizador con trozos de cuarzo del tamaño de partícula apropiado como se describe en el paso 1.2.4. Un factor crítico para lograr un rendimiento óptimo cuantitativa de la μGC es el mantenimiento de los datos de calibración del instrumento. recalibración completa puede ser poco frecuentes ( <em&gt; es decir, anual o bianualmente); Sin embargo, la repetición de una sola semana de calibración estándar ayudará a identificar y corregir cualquier desviación en la señal del detector. Otro fenómeno a tener en cuenta es el tiempo de retención de deriva, sobre todo si cromatogramas tienen picos de elución cerca del final del método (el más corto tiempo efectivo método run es ventajoso en el mantenimiento de una alta resolución temporal). Tiempos de retención deben desplazar a los tiempos posteriores, los picos de compuestos pueden comenzar a disminuir en el área (debido a la sincronización de reflujo), o desaparecer por completo. Ejecución de patrones de calibración de la muestra con frecuencia le ayudará a identificar el problema. Un procedimiento adicional que ha mejorado la calidad y reproducibilidad de nuestros datos μGC es llevar a cabo las columnas μGC a sus temperaturas y presiones máximas admisibles cuando el instrumento no está en uso (es decir, el modo de &quot;horneado&quot;). Este &quot;horneado&quot; ayuda a eliminar el oxígeno, agua, ácido acético y otros contaminantes de las columnas y se prepara μGCla μGC para el siguiente experimento. Diversos controles de ingeniería han mejorado la funcionalidad y el rendimiento general de nuestro sistema TPRxn ácido acético. Un filtro de 2 micras sólidos fue colocado aguas arriba del orificio de 1 micra MS. Este filtro se ha reducido drásticamente la frecuencia de las paradas de la bomba turbo de borrado manual del bloqueo en el orificio de la EM. Al reducir la frecuencia de obstrucción del orificio, el filtro de sólidos ha reducido el tiempo de inactividad general del sistema. cintas de calor se utilizan en las secciones de tubería para evitar que los vapores se condensen. Esto sirve para proteger el equipo de análisis de los daños y para mantener un análisis preciso de la composición del gas. Además, un recipiente de knockout pequeña, sin calentar se encuentra aguas arriba de la μGC. Este recipiente knockout (Figura 1D) se encuentra en un punto bajo en el sistema y sirve como una medida redundante para reducir la posibilidad de productos líquidos que entran en el μGC, lo que causaría daño a la columns. filtros de gas limpio se utilizan en los gases portadores μGC para eliminar los contaminantes del agua y el oxígeno de los gases portadores de ultra alta pureza (UHP). Trampas de agua también se utilizan en el H 2 y alimentos para el ganado UHP El gas en el sistema de reactor para evitar que pequeñas cantidades de agua de lo que complica la interpretación de los resultados experimentales. Además, las medidas de &quot;uso&quot; suave ayudan a garantizar la recogida de los datos de la más alta calidad. Por ejemplo, cuando se utiliza el μGC la presión del sistema se incrementará desde la ambiente hasta aproximadamente 130 kPa. Es importante que se abstengan de conmutación de la válvula de tres vías de su posición de &#39;μGC&#39; a la posición &quot;local de escape de ventilación&quot;, mientras que a una presión del sistema mayor que 14 kPa, ya que el cambio brusco en la presión se moverá el lecho de catalizador, empujándolo en la tubería del sistema. Como segundo ejemplo, la toma de notas diligentes ayudar en el análisis de datos y solución de problemas del sistema, en especial la notación de las presión del sistemaseguro y la temperatura a la que se producen las inyecciones μGC durante el ácido acético TPRxn. El primero se necesita para calcular el caudal real de ácido acético a través del lecho de catalizador (basado en los principios de vapor-líquido-equilibrio), y el último es importante en la asignación de datos con precisión μGC a una temperatura dada.

reacción a temperatura programada (TPRxn) es uno de los muchos métodos de temperatura programada, incluyendo desorción (TPD), la oxidación (TPO), y la reducción (TPR), y procede a través de la exposición de un catalizador a una concurrente reactivo con o seguido de un aumento constante de temperatura. 1, 2, 3 TPRxn es una técnica transitoria que proporciona información sobre la actividad y selectividad del catalizador en función de la temperatura de reacción. 4, 5, 6 También es una técnica popular: una búsqueda de las palabras clave &#39;temperatura programada reacción&#39; en los rendimientos de la literatura más de 1.000 fuentes citan su uso. experimentos TPRxn se llevan a cabo típicamente en un sistema de microrreactor, equipado con un espectrómetro de masas (MS) para el análisis en tiempo real del efluente del reactor y la correlación de pendimiento con la temperatura. gases reactivos pueden ser introducidos usando controladores de flujo másico y líquidos pueden ser introducidos a través de una bomba de jeringa o como vapores por burbujeo de gas inerte a través de un líquido. El catalizador es a menudo pre-tratarse in situ para formar la fase catalítica deseada para la reacción. Algunos sistemas están equipados con aparatos de análisis adicional, más allá de la típica espectrómetro de masas, para proporcionar información cuantitativa o cualitativa sobre la selectividad del catalizador, las especies presentes en la superficie del catalizador, o el mecanismo de reacción. Por ejemplo, la temperatura programada en situ Fourier Transform Infrared (FTIR) proporciona información acerca de la evolución de las especies de superficie con diferentes temperaturas de reacción. 7, 8 del sistema El TPRxn demostrado en este trabajo está equipada con un cromatograma de gases (GC), además de las MS más típicos. Este GC, equipada con cuatro columnas paralelas, permite cuanti más precisaficación de los productos de reacción, pero está limitada en frecuencia de análisis por el tiempo que toma los productos para eluir a través de las columnas. Por lo tanto, la combinación de MS y GC puede ser particularmente útil para el acoplamiento de la identificación en tiempo real con la cuantificación exacta de los reactivos y productos. A continuación, aplicamos la metodología TPRxn para estudiar la desoxigenación de ácido acético en catalizadores de carburo de molibdeno. Esta es una reacción interesante e importante en la investigación de catalizador, como el ácido acético es un análogo útil para los muchos ácidos carboxílicos presentes en vapores de la pirólisis de biomasa. 9 El alto contenido de oxígeno en vapores de la pirólisis de biomasa requiere la eliminación de oxígeno para producir combustibles de hidrocarburos, 10, 11, 12 y catalizadores de carburo de molibdeno han mostrado prometedores rendimiento desoxigenación para muchos compuestos modelo vapor de pirólisis de biomasa, incluyendo furfural, 1-propanol,compuestos fenólicos y ácido acético. 9, 13, 14, 15, 16 Sin embargo, la actividad y selectividad de los catalizadores de carburo de molibdeno en las reacciones de desoxigenación es dependiente de la estructura del catalizador y la composición, las especies reaccionantes y las condiciones de reacción. Los datos recogidos de TPRxn de ácido acético muestra que los catalizadores de carburo de molibdeno son activos para las reacciones de desoxigenación por encima de ca. 300 ° C, y cuando se combina con la información de caracterización del catalizador permite la cuantificación de la actividad del catalizador como una función de la temperatura a través del cálculo de las tasas de rotación de ácido acético. Los resultados muestran que TPRxn desoxigenación (es decir, CO ruptura de enlaces) los productos son favorecidas a temperaturas inferiores a ca. 400 ° C y descarbonilación (es decir, CC ruptura de enlaces) los productos son favorojo a temperaturas superiores a ca. 400 ° C. Además, los estudios TPRxn ilustran los cambios en la actividad y selectividad de los catalizadores de carburo de molibdeno producidos utilizando diversos procedimientos de síntesis (es decir, la producción de diferentes estructuras de catalizador carburo de molibdeno y composiciones). Aún así, el valor de esta información y, más en general, la aplicación exitosa de los datos experimentales TPRxn hacia el diseño y optimización de procesos catalizador es una función de la calidad de los datos obtenidos. La consideración cuidadosa y el conocimiento de las posibles dificultades y limitaciones resaltados durante todo el procedimiento TPRxn es de suma importancia.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="942">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">glacial acetic acid</td>
			<td style="width:179px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:148px;">EW-88401-62</td>
			<td style="width:401px;">alternate supplier acceptable if ACS purity grade. See caution statement in protocol for safety information</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">UHP H&#8322;</td>
			<td style="width:179px;">Airgas</td>
			<td style="width:148px;">HY R300</td>
			<td>alternate supplier acceptable if &#62;99.99% purity</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">UHP He</td>
			<td style="width:179px;">Airgas</td>
			<td style="width:148px;">HE R300SS</td>
			<td>alternate supplier acceptable if &#62;99.99% purity</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">UHP Ar</td>
			<td style="width:179px;">Arigas</td>
			<td style="width:148px;">AR R200</td>
			<td>alternate supplier acceptable if &#62;99.99% purity</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">acetone</td>
			<td style="width:179px;">VWR International</td>
			<td style="width:148px;">BDH1101-4LP</td>
			<td>alternate supplier acceptable if &#62;99.5% purity</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">quartz chips</td>
			<td style="width:179px;">Powder Technology Inc.</td>
			<td style="width:148px;">Crushed Quartz</td>
			<td style="width:401px;">sieved 180-300 &#181;m, calcined in air at 500 &#176;C overnight</td>
		</tr>
		<tr height="56">
			<td height="56" style="height:56px;width:215px;">mass spectrometer - turbo vacuum pump</td>
			<td style="width:179px;">Pfeiffer Vacuum</td>
			<td style="width:148px;">TSU 071</td>
			<td style="width:401px;">mass spectrometer is controlled with LabVIEW 2010 software package (National Instruments)</td>
		</tr>
		<tr height="56">
			<td height="56" style="height:56px;width:215px;">mass spectrometer - turbo vacuum pump</td>
			<td style="width:179px;">Stanford Research Systems</td>
			<td style="width:148px;">RGA100</td>
			<td style="width:401px;"></td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:215px;">micro gas chromatograph</td>
			<td style="width:179px;">Agilent</td>
			<td style="width:148px;">CP740388</td>
			<td style="width:401px;">490 Micro GC; 4-channel system 
			Channel 1: 494001360 Molseive 10m, heated backflush 
			Channel 2: 494001460 PPU 10m, heated backflush 
			Channel 3: 490040 AL2O3/KCL 10+0.2m, heated backflush SPECIAL 
			Channel 4: 492005750 5CB 15m, heated</td>
		</tr>
		<tr height="56">
			<td height="56" style="height:56px;width:215px;">GC software</td>
			<td style="width:179px;">Aglient</td>
			<td style="width:148px;">OpenLAB CDS EZChrom Edition</td>
			<td style="width:401px;"></td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">clean gas filters</td>
			<td style="width:179px;">Agilent</td>
			<td style="width:148px;">CP17974</td>
			<td>for use on GC carrier gases (He, Ar)</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">quartz &#34;U-tube&#34; reactor</td>
			<td style="width:179px;">n/a</td>
			<td style="width:148px;"></td>
			<td>hand blown glass, custom built to order</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">bubbler</td>
			<td style="width:179px;">n/a</td>
			<td style="width:148px;"></td>
			<td>custom built to order</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">ceramic furnace</td>
			<td style="width:179px;">Watlow</td>
			<td style="width:148px;">discontinued</td>
			<td>Similar furnace part #: VC401J12A-B000R</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">heat tape controller</td>
			<td style="width:179px;">n/a</td>
			<td style="width:148px;"></td>
			<td>custom built with Watlow EZ-zone parts</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">heat tape</td>
			<td style="width:179px;">Omega</td>
			<td style="width:148px;">FGH051-060</td>
			<td style="width:401px;">alternate supplier for extreme temperature heat tape acceptable</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">heat tape insulation</td>
			<td style="width:179px;">JEGS</td>
			<td style="width:148px;">710-80809</td>
			<td>alternate supplier acceptable</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">thermocouple</td>
			<td style="width:179px;">Omega</td>
			<td style="width:148px;">e.g., KMQSS-062U-18</td>
			<td>K-type thermocouples; alternate sizes may be required</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">thermocouple o-ring</td>
			<td style="width:179px;">Swagelok</td>
			<td style="width:148px;">VT-7-OR-001-1/2</td>
			<td>perfluoroelastomer(fluorocarbon FKM) o-ring</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">2 &#181;m solids filter, VCR gasket</td>
			<td style="width:179px;">Swagelok</td>
			<td style="width:148px;">SS-4-VCR-2-2M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:58px;width:215px;">1 &#181;m orifice, VCR gasket</td>
			<td style="width:179px;">Lenox Laser</td>
			<td style="width:148px;">SS-4-VCR-2</td>
			<td>for mass spectrometer orifice</td>
		</tr>
		<tr height="93">
			<td height="93" style="height:94px;width:215px;">316/316L stainless steel tubing and fittings</td>
			<td style="width:179px;">Swagelok</td>
			<td style="width:148px;">Varies</td>
			<td style="width:401px;">See Swagelok &#39;VCR Metal Gasket Face Seal Fittings&#39; and &#39;Stainless Steel Seamless Tubing and Tube Support Systems&#39; catalogs for more information</td>
		</tr>
		<tr height="93">
			<td height="93" style="height:94px;width:215px;">316/316L stainless steel tubing and fittings</td>
			<td style="width:179px;">Swagelok</td>
			<td style="width:148px;">Varies</td>
			<td style="width:401px;">See Swagelok &#39;Integral-Bonnet Needle Valves&#39;, &#39;Bellows-Sealed Valves&#39; and &#39;One-Piece Instrumentation Ball Valves&#39; catalogs for more information</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

temperature-programmed deoxygenation of acetic acid on molybdenum carbide catalysts

reacción a temperatura programada (TPRxn) es una herramienta simple pero potente para la detección de comportamiento del catalizador sólido a una variedad de condiciones. Un sistema TPRxn incluye unas fuentes de reactores, hornos, gas y vapor, control de flujo, instrumentación para cuantificar los productos de reacción (por ejemplo, cromatógrafo de gases), y la instrumentación para controlar la reacción en tiempo real (por ejemplo, espectrómetro de masas). A continuación, aplicamos la metodología TPRxn para estudiar catalizadores de carburo de molibdeno para la desoxigenación de ácido acético, una reacción importante entre muchos en la actualización / estabilización de los vapores de la pirólisis de biomasa. TPRxn se utiliza para evaluar la actividad y selectividad del catalizador y para poner a prueba caminos de reacción hipotéticas (por ejemplo, descarbonilación, cetonización, y de hidrogenación). Los resultados del estudio TPRxn de desoxigenación ácido acético muestran que el carburo de molibdeno es un catalizador activo para esta reacción a temperaturas superiores a ca. 300 ° C y que los favores de reaccióndesoxigenación (es decir, CO ruptura de enlaces) los productos a temperaturas inferiores a ca. 400 ° C y los productos de descarbonilación (es decir, CC de ruptura de enlace) a temperaturas por encima de ca. 400 ° C.

La MS en línea proporciona la capacidad de analizar la composición del gas a la salida del reactor en tiempo real. La EM en línea no está acoplado con cualquier dispositivo para separar los productos antes de su análisis, y por lo tanto la identificación de especies es un reto al diferenciar entre los compuestos con la superposición de patrones de fragmentación de masas. Como se muestra en la Tabla 2, muchos de los productos comunes en ácido acético experimentos TPRxn se caracterizan por múltiples señales m / z comunes. La deconvolución de los datos de MS (m / z = 1 - 100 como una función de la temperatura) permite que los datos semi-cuantitativos para obtenerse debido a que la intensidad de la señal MS para una especie dada es aproximadamente proporcional a la presión parcial de esa especie. 26, 27 Tras la deconvolución, los datos se normalizan y corregido, y por lo tanto pueden usarse semi-cuantitativamente para recopilar información como la conversión de reactivo y relativla concentración del producto e en función de la temperatura de reacción (Figura 4). A μGC también se incluye con el sistema para la cuantificación más exacta de los reactivos y productos, mientras se mantiene la resolución temporal requerida para el análisis de TPRxns. El método μGC utilizado por nuestro grupo limita la frecuencia de la recogida de muestras a intervalos de aproximadamente 5,5 min (en a / min velocidad de rampa de 10 ° C, esto corresponde a una muestra aproximadamente cada 55 ° C). El tiempo entre muestras está limitada por el método requerido para lograr tanto la elución de monóxido de carbono y la separación entre H 2 y Él en la columna 1 de la GC. Las figuras 5 y 6 muestran los datos representativos de un estudio que compara la actividad de desoxigenación ácido acético y la selectividad de los catalizadores de carburo de molibdeno con diferentes estructuras, morfologías y composiciones. En ese trabajo, nanopartículas MDC 1-x (NP-moc &lt;sub&gt; 1-x) se sintetizaron con y sin una plantilla de SBA-15 y se compara con mayor MoC 1-x y mayor Mo 2 C. La Figura 5 ilustra el uso de los datos μGC, combinado con información de caracterización del catalizador, para generar ácido acético ( Figura 5A) y las tasas de rotación H 2 (Figura 5B) (TOR) como una función de la temperatura de reacción. Los resultados muestran que la templated NP-moc 1-x / MSBA demostró mayor TOR ácido acético, y por lo tanto una mayor actividad catalítica, en comparación con el untemplated NP-moc 1-x, y ácido acético similares TOR en comparación con los catalizadores de carburo de molibdeno a granel por debajo de 400 ° C. Por encima de 400 ° C, el catalizador de plantilla demostró mayor TOR ácido acético que cualquiera de los otros catalizadores estudiados. El H 2 TOR fue menor en los catalizadores de nanopartículas que en los catalizadores a granel a todas las temperaturas estudiadas. Datos de las Figuras 6A y 6B muestran parala selectividad de la reacción de descarbonilación y descarboxilación (DCO, suma de selectividades a CH 4, CO 2, y CO) y cetonización (KET, la selectividad a la acetona), respectivamente, como una función de la temperatura de reacción obtenida de muestreo μGC durante los experimentos TPRxn. Ambos materiales de nanopartículas (NP-moc 1-x y NP-moc 1-x / MsbA) demostraron una mayor selectividad para KET por encima de 400 ° C que sus contrapartes a granel. A la luz de los datos de valoración de ácido y H-sitio, los autores concluyeron que la mayor selectividad KET se atribuyó a un aumento en la fracción de sitios ácidos fuertes en relación con los materiales a granel. Además, sobre la base de estos resultados, la relación de sitios ácidos a H-sitios se identificó como una propiedad clave en la determinación del rendimiento de desoxigenación ácido acético. En las figuras 5 y 6, las barras de error para cada punto de datos se basan en los datos recogidos durante un mínimo de 3 experimentos replicados. Figura 1. Equipo TPRxn. (A) envuelta cinta térmica. La cinta de calor está pegado a la tubería de acero con cinta aislante de alta temperatura y se cubre con dos capas de aislamiento térmico. Saturador de ácido (B) acético. (C) del horno de cerámica. (D) Knockout recipiente en el punto bajo en el sistema TPRxn aguas arriba de la μGC. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig2.jpg" /> Figura 2. cuarzo del reactor &quot;tubo en U&quot;. (A) de cuarzo con aparato reactor de &quot;tubo en U&quot; que se utiliza para el ácido acético TPRxn. (B) Primer plano de catalizador de carburo de molibdenocama y un termopar. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="figura 3" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig3.jpg" /> Figura diagrama de flujo 3. Proceso. El diagrama de flujo de proceso para el sistema TPRxn. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig4.jpg" /> Figura 4: Análisis Representante de datos de MS después de deconvolución. (A) La conversión de ácido acético y de hidrógeno y el (B y C) las concentraciones relativas de los productos durante el ácido acético TPRxn usando un catalizador de carburo de molibdeno. Reprinted con permiso de [9]. Derechos de autor 2016 American Chemical Society. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig5.jpg" /> Figura 5: El ácido acético y el índice de rotación de hidrógeno a partir de datos μGC. La (A) y ácido acético (B) la tasa de rotación de hidrógeno (TOR). Los valores de TOR se calcularon mediante la normalización de ácido acético y conversión de hidrógeno por el número de ácido y-H sitios, respectivamente, de los materiales catalíticos. Las barras de error se determinan a partir de al menos 3 experimentos replicados y representan el error estándar de los datos. Adaptado con permiso de [22]. Derechos de autor 2016 Angewandte Chemie International Edition. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig5large.jpg" target="_blank">Por favor</a>clic aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/55314/55314fig6.jpg" /> Figura 6: Selectividad durante los experimentos TPRxn ácido acético. La selectividad para descarbonilación (A) y la descarboxilación (DCO) y los productos (B) cetonización (KET) durante los experimentos TPRxn ácido acético más de diversos catalizadores de carburo de molibdeno. Las barras de error se determinan a partir de al menos 3 experimentos replicados y representan el error estándar de los datos. Adaptado con permiso de [22]. Derechos de autor 2016 Angewandte Chemie International Edition. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314fig6large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="tabla 1" src="/files/ftp_upload/55314/55314table1.jpg" /> Tabla 1: Reactivoy especies de productos con concentraciones de calibración correspondiente. La concentración típica oscila para reactivos y productos durante ácido acético TPRxn. Los estándares de calibración para el μGC deben ser diseñados para abarcar el rango de concentraciones observadas. Nota: Si se muestra una sola concentración, se puede suponer el rango inferior del intervalo de concentración observada es de 0% en moles. <img alt="Tabla 2" src="/files/ftp_upload/55314/55314table2.jpg" /> Tabla 2: patrón de fragmentación de masas. Los patrones de fragmentación de reactivos y productos durante ácido acético TPRxn. patrones de fragmentación se utilizan en el algoritmo de MS deconvolución para producir datos de concentración de especies normalizados. Reproducido con permiso de [9]. Derechos de autor 2016 American Chemical Society. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55314/55314table2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de t</a>su mesa. Las intensidades de un fragmento de masas, resaltados en negrita, han sido identificados como los fragmentos de masa primarios para cada compuesto. b Todos los valores m / z seleccionado 1 - 100 se recogieron durante los experimentos TPRxn; sólo un subconjunto seleccionado se muestra aquí corresponde únicamente a los valores m / z utilizados en deconvolución. patrones de fragmentación c de masas se recogieron mediante la introducción de vapor de compuesto puro en la MS para todos los compuestos, excepto etano. El patrón de fragmentación de masas para el etano se obtiene a partir de la base de datos NIST Química WebBook. 28

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Temperature-programmed Deoxygenation of Acetic Acid on Molybdenum Carbide Catalysts

Se presenta aquí es un protocolo para el funcionamiento de un reactor a temperatura programada micro-escala para evaluar el rendimiento catalítico de carburo de molibdeno durante la desoxigenación ácido acético.

La desoxigenación programada la temperatura de ácido acético en carburo de molibdeno Catalizadores

Temperature programmed reaction (TPRxn) is a simple yet powerful tool for screening solid catalyst performance at a variety of conditions. A TPRxn system ...

temperature-programmed-deoxygenation-acetic-acid-on-molybdenum

Nanyang Technological University

Research

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JoVE Journal

JoVE Core

Organic Chemistry

Chemistry

Unit 1

Thermodynamics and Chemical Kinetics

SCIENTISTS IN ACTION

11.3K vistas.  National Renewable Energy Laboratory.  Se presenta aquí es un protocolo para el funcionamiento de un reactor a temperatura programada micro-escala para evaluar el rendimiento catalítico de carburo de molibdeno durante la desoxigenación ácido acético. 

Video: Temperature-programmed Deoxygenation of Acetic Acid on Molybdenum Carbide Catalysts

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle diameters ranging from 30-250 nm by varying the reaction conditions. Through the selection of a microwave compatible solvent, silicic acid precursor, catalyst, and microwave irradiation time, these microwave-assisted methods were capable of overcoming the previously reported shortcomings associated with synthesis of silica nanoparticles using microwave reactors. The siloxane precursor was hydrolyzed using the acid catalyst, HCl. Acetone, a low-tan &#948; solvent, mediates the condensation reactions and has minimal interaction with the electromagnetic field. Condensation reactions begin when the silicic acid precursor couples with the microwave radiation, leading to silica nanoparticle sol formation. The silica nanoparticles were characterized by dynamic light scattering data and scanning electron microscopy, which show the materials&#39; morphology and size to be dependent on the reaction conditions. Microwave-assisted reactions produce silica nanoparticles with roughened textured surfaces that are atypical for silica sols produced by St&#246;ber&#39;s methods, which have smooth surfaces.

Silica nanoparticles were prepared using acid-catalysis of a siloxane precursor and microwave-assisted synthetic techniques resulting in the controlled growth of nanomaterials ranging from 30-250 nm in diameter. The growth dynamics can be controlled by varying the initial silicic acid concentration, time of the reaction, and temperature of reaction.

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

Investigación

Química

Manufacturing of Three-dimensionally Microstructured Nanocomposites through Microfluidic Infiltration

Microstructured composite beams reinforced with complex three-dimensionally (3D) patterned nanocomposite microfilaments are fabricated via nanocomposite in&#64257;ltration of 3D interconnected microfluidic networks. The manufacturing of the reinforced beams begins with the fabrication of microfluidic networks, which involves layer-by-layer deposition of fugitive ink filaments using a dispensing robot, filling the empty space between filaments using a low viscosity resin, curing the resin and finally removing the ink.&#160;Self-supported 3D structures with other geometries and many layers (e.g.&#160;a few hundreds layers) could be built using this method. The resulting tubular micro&#64258;uidic networks are then infiltrated with thermosetting nanocomposite suspensions containing nanofillers (e.g.&#160;single-walled carbon nanotubes), and subsequently cured. The infiltration is done by applying a pressure gradient between two ends of the empty network (either by applying a vacuum or vacuum-assisted microinjection). Prior to the infiltration, the nanocomposite suspensions are prepared by dispersing nanofillers into polymer matrices using ultrasonication and three-roll mixing methods. The nanocomposites (i.e.&#160;materials infiltrated) are then solidified under UV exposure/heat cure, resulting in a 3D-reinforced composite structure. The technique presented here enables the design of functional nanocomposite macroscopic products for microengineering applications such as actuators and sensors.

Three-dimensional (3D) microstructured composite beams are fabricated through the directed and localized infiltration of nanocomposites into 3D porous microfluidic networks. The flexibility of this manufacturing method enables the utilization of different thermosetting materials and nanofillers in order to achieve a variety of functional 3D reinforced nanocomposite macroscopic products.

Fabricación de tridimensionalmente Microestructurados nanocompuestos mediante Microfluidic Infiltración

Microstructured composite beams reinforced with complex three-dimensionally (3D) patterned nanocomposite microfilaments are fabricated via nanocomposite ...

Reverse Microemulsion-mediated Synthesis of Monometallic and Bimetallic Early Transition Metal Carbide and Nitride Nanoparticles

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The silica-encapsulated metal oxide nanoparticles are then carburized in a methane/hydrogen atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal carbide nanoparticles. During the carburization process, the silica shells prevent the sintering of adjacent carbide nanoparticles while also preventing the deposition of excess surface carbon. Alternatively, the silica-encapsulated metal oxide nanoparticles can be nitridized in an ammonia atmosphere at temperatures over 800 &#176;C to form silica-encapsulated early transition metal nitride nanoparticles. By adjusting the reverse microemulsion parameters, the thickness of the silica shells, and the carburization/nitridation conditions, the transition metal carbide or nitride nanoparticles can be tuned to various sizes, compositions, and crystal phases. After carburization or nitridation, the silica shells are then removed using either a room-temperature aqueous ammonium bifluoride solution or a 0.1 to 0.5 M NaOH solution at 40-60 &#176;C. While the silica shells are dissolving, a high surface area support, such as carbon black, can be added to these solutions to obtain supported early transition metal carbide or nitride nanoparticles. If no high surface area support is added, then the nanoparticles can be stored as a nanodispersion or centrifuged to obtain a nanopowder.

A &#8220;removable ceramic coating method&#8221; is presented in visual format for the synthesis of non-sintered and metal-terminated monometallic and bimetallic early transition metal carbide and nitride nanoparticles with tunable sizes and crystal structures.

Síntesis microemulsión inversa mediada de monometálicos y bimetálico temprana de metal de transición de carburo y nitruro de nanopartículas

A reverse microemulsion is used to encapsulate monometallic or bimetallic early transition metal oxide nanoparticles in microporous silica shells. The ...

Dynamic Electrochemical Measurement of Chloride Ions

This protocol describes the dynamic measurement of chloride ions using the transition time of a silver silver chloride (Ag/AgCl) electrode. Silver silver chloride electrode is used extensively for potentiometric measurement of chloride ions concentration in electrolyte. In this measurement, long-term and continuous monitoring is limited due to the inherent drift and the requirement of a stable reference electrode. We utilized the chronopotentiometric approach to minimize drift and avoid the use of a conventional reference electrode. A galvanostatic pulse is applied to an Ag/AgCl electrode which initiates a faradic reaction depleting the Cl&#713; ions near the electrode surface. The transition time, which is the time to completely deplete the ions near the electrode surface, is a function of the ion concentration, given by the Nernst equation. The square root of the transition time is in linear relation to the chloride ion concentration. Drift of the response over two weeks is negligible (59 &#181;M/day) when measuring 1 mM [Cl&#713;]using a current pulse of 10 Am-2. This is a dynamic measurement where the moment of transition time determines the response and thus is independent of the absolute potential. Any metal wire can be used as a pseudo-reference electrode, making this approach feasible for long-term measurement inside concrete structures.

Dynamic measurement of chloride ions is presented. Transition time of an Ag/AgCl electrode, during a chronopotentiometric technique, can give the concentration of chloride ions in electrolyte. This method does not require a stable conventional reference electrode.

Dinámica electroquímico Medición de cloruro de iones

This protocol describes the dynamic measurement of chloride ions using the transition time of a silver silver chloride (Ag/AgCl) electrode. Silver silver ...

Extraction and Purification of Polyphenols from Freeze-dried Berry Powder for the Treatment of Vascular Smooth Muscle Cells In Vitro

Epidemiological studies indicate that increased flavonoid intake correlates with decreased mortality due to cardiovascular diseases (CVD) in the United States (US) and Europe. Berries are widely consumed in the US and have a high polyphenolic content. Polyphenols have been shown to interact with many molecular targets and to exert numerous positive biological functions, including antioxidant, anti-inflammatory, and cardioprotective effects. Polyphenols isolated from blackberry (BL), raspberry (RB), and black raspberry (BRB) reduce oxidative stress and cellular senescence in response to angiotensin II (Ang II). This work provides a detailed description of the protocol used to prepare the polyphenol extracts from freeze-dried berries. Polyphenol extractions from freeze-dried berry powder were performed using 80% aqueous ethanol and an ultrasonic-assisted extraction method. The crude extract was further purified and fractionated using chloroform and ethyl acetate, respectively. The effects of both crude and purified extracts were tested on Vascular Smooth Muscle Cells (VSMCs) in culture.

Extraction and Purification of Polyphenols from Freeze-dried Berry Powder for the Treatment of Vascular Smooth Muscle Cells In Vitro

This work details a step-by-step method to prepare polyphenol-rich extracts from freeze-dried berry powder. In addition, it provides a thorough description of how to use these polyphenol-rich extracts in cell culture in the presence of the peptide hormone angiotensin II (Ang II) using Vascular Smooth Muscle Cells (VSMCs).

Extracción y purificación de polifenoles de polvo de baya liofilizado para el tratamiento de células musculares lisas vasculares<em&gt; In Vitro</em

Epidemiological studies indicate that increased flavonoid intake correlates with decreased mortality due to cardiovascular diseases (CVD) in the United ...

Synthesis and Testing of Supported Pt-Cu Solid Solution Nanoparticle Catalysts for Propane Dehydrogenation

A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are demonstrated here. The catalyst forms a substitutional solid solution structure, with a small and uniform particle size around 2 nm. This is realized by careful control over the impregnation, calcination, and reduction steps during catalyst preparation and is identified by advanced in situ synchrotron techniques. The catalyst propane dehydrogenation performance continuously improves with increasing Cu:Pt atomic ratio.

A convenient method for the synthesis of 2 nm supported bimetallic nanoparticle Pt-Cu catalysts for propane dehydrogenation is reported here. In situ synchrotron X-ray techniques allow for the determination of the catalyst structure, which is typically unobtainable using laboratory instruments.

Síntesis y Prueba de Catalizadores de Nanopartículas de Solución Sólida Pt-Cu Soportadas para la Deshidrogenación de Propano

A convenient method for the synthesis of bimetallic Pt-Cu catalysts and performance tests for propane dehydrogenation and characterization are ...

Synthesis of High Purity Nonsymmetric Dialkylphosphinic Acid Extractants

We present the synthesis of (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example to demonstrate a method for the synthesis of high purity nonsymmetric dialkylphosphinic acid extractants. Low toxic sodium hypophosphite was chosen as the phosphorus source to react with olefin A (2,3-dimethyl-1-butene) to generate a monoalkylphosphinic acid intermediate. Amantadine was adopted to remove the dialkylphosphinic acid byproduct, as only the monoalkylphosphinic acid can react with amantadine to form an amantadine&#8729;mono-alkylphosphinic acid salt, while the dialkylphosphinic acid cannot react with amantadine due to its large steric hindrance. The purified monoalkylphosphinic acid was then reacted with olefin B (diisobutylene) to yield nonsymmetric dialkylphosphinic acid (NSDAPA). The unreacted monoalkylphosphinic acid can be easily removed by a simple base-acid post-treatment and other organic impurities can be separated out through the precipitation of the cobalt salt. The structure of the (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid was confirmed by 31P NMR, 1H NMR, ESI-MS, and FT-IR. The purity was determined by a potentiometric titration method, and the results indicate that the purity can exceed 96%.

A protocol for the synthesis of high purity nonsymmetric dialkylphosphinic acid extractants is presented, taking (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example.

Síntesis de solventes de extracción de alta pureza el ácido de Dialkylphosphinic

We present the synthesis of (2,3-dimethylbutyl)(2,4,4&#39;-trimethylpentyl)phosphinic acid as an example to demonstrate a method for the synthesis of high ...

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and cost savings through the &#34;scaling out&#34; strategy as opposed to the traditional &#34;scaling up&#34;. Herein, we report the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid in both batch and flow modes. To effectively transfer the reaction from batch to flow mode, it is essential to first conduct the reaction in batch. As a consequence, the reaction of diphenyldiazomethane was first studied in batch as a function of temperature, reaction time, and concentration to obtain kinetic information and process parameters. The glass flow reactor set-up is described and combines two types of reaction modules with &#34;mixing&#34; and &#34;linear&#34; microstructures. Finally, the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid was successfully conducted in the flow reactor, with up to 95% conversion of the diphenyldiazomethane in 11 min. This proof of concept reaction aims to provide insight for scientists to consider flow technology&#39;s competitiveness, sustainability, and versatility in their research.

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Flow chemistry carries environmental and economic advantages by leveraging superior mixing, heat transfer and cost benefits. Herein, we provide a blueprint to transfer chemical processes from batch to flow mode. The reaction of diphenyldiazomethane (DDM) with p-nitrobenzoic acid, conducted in batch and flow, was chosen for proof of concept.

Química en flujo continuo: Reacción de Diphenyldiazomethane con p- nitrobenzoico ácido

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and ...

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

We demonstrate a method for the synthesis of NixNb1-xO catalysts with sponge-like and fold-like nanostructures. By varying the Nb:Ni ratio, a series of NixNb1-xO nanoparticles with different atomic compositions (x = 0.03, 0.08, 0.15, and 0.20) have been prepared by chemical precipitation. These NixNb1-xO catalysts are characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, and scanning electron microscopy. The study revealed the sponge-like and fold-like appearance of Ni0.97Nb0.03O and Ni0.92Nb0.08O on the NiO surface, and the larger surface area of these NixNb1-xO catalysts, compared with the bulk NiO. Maximum surface area of 173 m2/g can be obtained for Ni0.92Nb0.08O catalysts. In addition, the catalytic hydroconversion of lignin-derived compounds using the synthesized Ni0.92Nb0.08O catalysts have been investigated.

Chemical Precipitation Method for the Synthesis of Nb2O5 Modified Bulk Nickel Catalysts with High Specific Surface Area

A protocol for the synthesis of sponge-like and fold-like Ni1-xNbxO nanoparticles by chemical precipitation is presented.

Método de precipitación química para la síntesis de Nb2O5 modificado a granel catalizadores de níquel con alta superficie específica

We demonstrate a method for the synthesis of NixNb1-xO catalysts with sponge-like and fold-like nanostructures. By varying the Nb:Ni ratio, a series of ...

Preparation of Polyoxometalate-based Photo-responsive Membranes for the Photo-activation of Manganese Oxide Catalysts

This paper presents a method to prepare charge-transfer chromophores using polyoxotungstate (PW12O403-), transition metal ions (Ce3+ or Co2+), and organic polymers, with the aim of photo-activating oxygen-evolving manganese oxide catalysts, which are important components in artificial photosynthesis. The cross-linking technique was applied to obtain a self-standing membrane with a high PW12O403- content. Incorporation and structure retention of PW12O403- within the polymer matrix were confirmed by FT-IR and micro-Raman spectroscopy, and optical characteristics were investigated by UV-Vis spectroscopy, which revealed successful construction of the metal-to-metal charge transfer (MMCT) unit. After deposition of MnOx oxygen evolving catalysts, photocurrent measurements under visible light irradiation verified the sequential charge transfer, Mn &#8594; MMCT unit &#8594; electrode, and&#160;the photocurrent intensity was consistent with the redox potential of the donor metal (Ce or Co). This method provides a new strategy for preparing integrated systems involving catalysts and photon-absorption parts for use with photo-functional materials.

Here, we present a protocol to prepare charge transfer chromophores based on a polyoxometalate/polymer composite membrane.

Preparación de membranas foto-sensible Polioxometalato-basado para la foto activación de catalizadores de óxido de manganeso

This paper presents a method to prepare charge-transfer chromophores using polyoxotungstate (PW12O403-), transition metal ions (Ce3+ or Co2+), and organic ...