Dehydrogenation Mechanism of Liquid Organic Hydrogen Carriers: Dodecahydro-<i>N</i>-ethylcarbazole on Pd(111)
作者:Max Amende、Stefan Schernich、Marek Sobota、Ioannis Nikiforidis、Wolfgang Hieringer、Daniel Assenbaum、Christoph Gleichweit、Hans-Jörg Drescher、Christian Papp、Hans-Peter Steinrück、Andreas Görling、Peter Wasserscheid、Mathias Laurin、Jörg Libuda
DOI:10.1002/chem.201301323
日期:2013.8.12
proposed as a potential liquid organic hydrogen carrier (LOHC) for chemical energy storage, as it combines both favourable physicochemical and thermodynamic properties. The design of optimised dehydrogenation catalysts for LOHC technology requires a detailed understanding of the reaction pathways and the microkinetics. Here, we investigate the dehydrogenation mechanism of H12‐NEC on Pd(111) by using a surface‐science
十二氢-N-乙基咔唑(H 12 -NEC)已被建议作为化学能存储的潜在液态有机氢载体(LOHC),因为它兼具良好的物理化学性质和热力学性质。用于LOHC技术的优化脱氢催化剂的设计需要对反应途径和微动力学的详细了解。在这里,我们通过在超高真空条件下使用表面科学方法研究了H 12 -NEC在Pd(111)上的脱氢机理。通过结合红外反射吸收光谱,密度泛函理论计算和X射线光电子能谱,可以确定表面中间体及其稳定性。我们证明H 12‐NEC分子最多可吸附173K。在该温度(223 K)以上,五元环内会观察到CH键的活化。八氢N-乙基咔唑(H 8 -NEC)发生快速脱氢,在223 K处被鉴定为稳定的表面中间体。在273 K以上,H 8 -NEC进一步脱氢在六元环内进行。从干净的Pd(111)开始,在350 K以上观察到CN键断裂,这是不希望的副反应。通过补充表面光谱,我们进行了程序升温分子束实验,可