Bagasse‐derived Carbon‐supported Ru nanoparticles as Catalyst for Efficient Dehydrogenation of Ammonia Borane
Source abstract
Abstract
Abstract Recently, metal nanoparticles (NPs) have been investigated widely as heterogeneous catalysts in the hydrolysis of ammonia borane (AB). However, the method is severely challenged by the dispersion and particle size of metal NPs, and needs efficient carbon materials as supports. Herein, we describe a facile two‐step synthesis strategy that takes advantage of hydrothermal synthesis and solid‐phase carbonization to fabricate N‐doped bagasse‐derived carbon materials (BC‐hs). The Ru particles can disperse well on the BC‐hs carbon matrix to form Ru/BC‐hs catalyst. It is found that the Ru/BC‐hs catalyst, under optimized conditions (3.5 wt% Ru loading), shows a high performance for the catalytic dehydrogenation of AB, with a TOF of 354 mol H2 (molRu min)−1. The high catalytic performance of Ru/BC‐hs may be ascribed to the large surface area of BC‐hs (2250 m2/g) with abundant surface nitrogen and oxygen species, and more catalytically active Ru atoms are provided with the fine‐grained and uniformly distributed Ru NPs. This study exhibits a universal method to design and prepare high‐performance dehydrogenation catalysts, in which metal NPs are supported on biomass‐derived carbon from a highly recyclable and available plant.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Hydrogen Storage and Materials · Ammonia Synthesis and Nitrogen Reduction · Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
The Department of Chemical Engineering and Materials Sichuan Normal University, Chengdu Sichuan 610068 P. R. China
Funding
National Natural Science Foundation of China
References (89)
Show source-provided references
1.
2. 10.1002/chem.20180193210.1002/chem.201801932 ↗
3. 10.1016/j.apcatb.2018.06.06410.1016/j.apcatb.2018.06.064 ↗
4. 10.1016/j.ijhydene.2018.02.19010.1016/j.ijhydene.2018.02.190 ↗
5. 10.1016/j.apsusc.2017.08.16710.1016/j.apsusc.2017.08.167 ↗
6. 10.1021/acssuschemeng.7b0399410.1021/acssuschemeng.7b03994 ↗
7. 10.1002/ente.20170061810.1002/ente.201700618 ↗
8.
9. 10.1021/acs.chemrev.6b0004310.1021/acs.chemrev.6b00043 ↗
10. 10.1021/jacs.8b0651110.1021/jacs.8b06511 ↗
11. 10.1002/anie.20160402110.1002/anie.201604021 ↗
12. 10.1021/acs.chemmater.6b0536410.1021/acs.chemmater.6b05364 ↗
13.
14. 10.1039/C9TA00769E10.1039/C9TA00769E ↗
15. 10.1002/aenm.20170029910.1002/aenm.201700299 ↗
16. 10.1039/C9GC01897B10.1039/C9GC01897B ↗
17.
18. 10.1021/acscatal.8b0344410.1021/acscatal.8b03444 ↗
19. 10.1021/acscatal.7b0005310.1021/acscatal.7b00053 ↗
20. 10.1021/acs.accounts.7b0013210.1021/acs.accounts.7b00132 ↗
21.
22. 10.1002/smll.20130350710.1002/smll.201303507 ↗
23. 10.1039/C6DT01117A10.1039/C6DT01117A ↗
24. 10.1016/j.apcatb.2016.05.06110.1016/j.apcatb.2016.05.061 ↗
25. 10.1007/s12274-016-1345-x10.1007/s12274-016-1345-x ↗
26. 10.1002/cssc.20180215710.1002/cssc.201802157 ↗
27. 10.1021/jacs.7b0685910.1021/jacs.7b06859 ↗
28.
29. 10.1021/acsomega.7b0200310.1021/acsomega.7b02003 ↗
30. 10.1021/acscatal.6b0071510.1021/acscatal.6b00715 ↗
31. 10.1016/j.apcatb.2009.10.01310.1016/j.apcatb.2009.10.013 ↗
32. 10.1016/j.apcatb.2014.07.03310.1016/j.apcatb.2014.07.033 ↗
33.
34. 10.1016/j.chempr.2018.01.00410.1016/j.chempr.2018.01.004 ↗
35. 10.1016/j.ijhydene.2017.08.05110.1016/j.ijhydene.2017.08.051 ↗
36. 10.1016/j.ijhydene.2018.08.07010.1016/j.ijhydene.2018.08.070 ↗
37. 10.1039/C8RE00223A10.1039/C8RE00223A ↗
38. 10.1021/acscatal.6b0220910.1021/acscatal.6b02209 ↗
39.
40. 10.1021/cs501692n10.1021/cs501692n ↗
41. 10.1016/j.ijhydene.2017.09.17210.1016/j.ijhydene.2017.09.172 ↗
42. 10.1016/j.ijhydene.2017.12.10510.1016/j.ijhydene.2017.12.105 ↗
43. 10.1021/jacs.6b0170210.1021/jacs.6b01702 ↗
44. 10.1021/acscatal.7b0104810.1021/acscatal.7b01048 ↗
45. 10.1039/C4NJ00739E10.1039/C4NJ00739E ↗
46. 10.1016/j.apcatb.2012.05.04810.1016/j.apcatb.2012.05.048 ↗
47. 10.1021/am301914610.1021/am3019146 ↗
48. 10.1016/j.ijhydene.2015.03.07010.1016/j.ijhydene.2015.03.070 ↗
49. 10.1016/j.apcatb.2018.04.07010.1016/j.apcatb.2018.04.070 ↗
50.
51. 10.1016/j.ijhydene.2017.12.01310.1016/j.ijhydene.2017.12.013 ↗
52. 10.1016/j.carbpol.2018.04.00610.1016/j.carbpol.2018.04.006 ↗
53. 10.1021/acssuschemeng.8b0376310.1021/acssuschemeng.8b03763 ↗
54.
55. 10.1016/j.apsusc.2018.05.19210.1016/j.apsusc.2018.05.192 ↗
56. 10.1016/j.ijhydene.2018.10.06410.1016/j.ijhydene.2018.10.064 ↗
57.
58. 10.1016/j.chemosphere.2013.12.04210.1016/j.chemosphere.2013.12.042 ↗
59. 10.1021/ef500342d10.1021/ef500342d ↗
60. 10.1039/C4NR03574G10.1039/C4NR03574G ↗
61.
62. 10.1016/j.ijhydene.2017.12.07910.1016/j.ijhydene.2017.12.079 ↗
63. 10.1016/j.jcis.2018.09.05110.1016/j.jcis.2018.09.051 ↗
64. 10.1016/j.apcatb.2019.11803510.1016/j.apcatb.2019.118035 ↗
65. 10.1016/j.jhazmat.2019.12086410.1016/j.jhazmat.2019.120864 ↗
66.
67. 10.1016/j.jallcom.2017.02.23910.1016/j.jallcom.2017.02.239 ↗
68. 10.1016/j.apcatb.2013.05.01510.1016/j.apcatb.2013.05.015 ↗
69. 10.1039/C3DT52701H10.1039/C3DT52701H ↗
70. 10.1016/j.ijhydene.2014.10.01210.1016/j.ijhydene.2014.10.012 ↗
71. 10.1016/j.apcatb.2017.12.02410.1016/j.apcatb.2017.12.024 ↗
72.
73. 10.1016/j.carbon.2013.09.07010.1016/j.carbon.2013.09.070 ↗
74. 10.1021/acssuschemeng.8b0482310.1021/acssuschemeng.8b04823 ↗
75. 10.1021/acssuschemeng.0c0123710.1021/acssuschemeng.0c01237 ↗
76. 10.1039/c4cc00785a10.1039/c4cc00785a ↗
77. 10.1016/j.ijhydene.2012.09.02610.1016/j.ijhydene.2012.09.026 ↗
78.
79. 10.1007/s11630-018-1053-910.1007/s11630-018-1053-9 ↗
80. 10.1016/j.ijhydene.2018.10.21110.1016/j.ijhydene.2018.10.211 ↗
81. 10.1016/j.apsusc.2016.01.23610.1016/j.apsusc.2016.01.236 ↗
82.
83. 10.1002/cctc.20180119210.1002/cctc.201801192 ↗
84. 10.1021/acs.jpclett.9b0308010.1021/acs.jpclett.9b03080 ↗
85. 10.1016/j.jhazmat.2020.12219910.1016/j.jhazmat.2020.122199 ↗
86. 10.1002/anie.20150811310.1002/anie.201508113 ↗
87. 10.1016/j.ijhydene.2014.04.09110.1016/j.ijhydene.2014.04.091 ↗
88. 10.1016/j.molcata.2016.11.04210.1016/j.molcata.2016.11.042 ↗
89. 10.1016/j.ijhydene.2016.02.10410.1016/j.ijhydene.2016.02.104 ↗