journal article·2024Open access

Stabilization of intermediate Mo oxidation states by Nb doping enhancing methane aromatization on Mo/HZSM-5 catalysts

Stefan Peters, Stephan Bartling, Magdalena Parlinska-Wojtan, Alexander Wotzka, Ana Guilherme Buzanich, Sebastian Wohlrab, Ali M. Abdel-Mageed

Journal of Materials Chemistry A· Volume 12· Issue 15

Abstract

The dehydroaromatization of methane is a promising process to produce aromatics and ultra-pure hydrogen. Increased yields and stability of Mo/HZSM-5 against irreversible deactivation were achieved via a redox interaction by doping with otherwise inert Nb.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Catalytic Processes in Materials Science · Catalysis and Oxidation Reactions · Zeolite Catalysis and Synthesis

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT), 18059, Rostock, Germany

Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences, 31-342 Krakow, Poland

Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM), 12489 Berlin, Germany

Funding

Deutsche Forschungsgemeinschaft

References (79)

Show source-provided references
1. Kaygusuz · J. Eng. Res. Appl. Sci. · 2015 · 4 · 317
2. Kondratenko · Catal. Sci. Technol. · 2017 · 7 · 36610.1039/C6CY01879C ↗
3. Abdel-Mageed · Catalysts · 2022 · 12 · 1610.3390/catal12010016 ↗
4. Chen · Int. J. Hydrogen Energy · 2023 · 48 · 2491510.1016/j.ijhydene.2022.12.196 ↗
5. Weiland · Appl. Microbiol. Biotechnol. · 2010 · 85 · 84910.1007/s00253-009-2246-7 ↗
6. U.Dingerdissen , A.Martin , D.Herein and H. J.Wernicke , in Handbook of Heterogeneous Catalysis , ed. G. Ertl , H. Knözinger , F. Schüth and J. Weitkamp , Wiley-VCH , Weinheim , 2nd edn, 2008 , vol. 1, pp. 37–5610.1002/9783527610044.hetcat0003 ↗
7. Farsi · Arabian J. Chem. · 2016 · 9 · S2810.1016/j.arabjc.2011.08.001 ↗
8. Lunsford · Catal. Today · 2000 · 63 · 16510.1016/S0920-5861(00)00456-9 ↗
9. Horn · Catal. Lett. · 2015 · 145 · 2310.1007/s10562-014-1417-z ↗
10. Ahlquist · J. Am. Chem. Soc. · 2009 · 131 · 1711010.1021/ja903930e ↗
11. Bijani · Ind. Eng. Chem. Res. · 2014 · 53 · 57210.1021/ie400786z ↗
12. Majhi · J. Energy Chem. · 2013 · 22 · 54310.1016/S2095-4956(13)60071-6 ↗
13. Spivey · Chem. Soc. Rev. · 2014 · 43 · 79210.1039/C3CS60259A ↗
14. Schwach · Chem. Rev. · 2017 · 117 · 849710.1021/acs.chemrev.6b00715 ↗
15. Sun · Ind. Eng. Chem. Res. · 2018 · 57 · 176810.1021/acs.iecr.7b04707 ↗
16. Kosinov · ACS Catal. · 2017 · 7 · 52010.1021/acscatal.6b02497 ↗
17. Pasupulety · Arabian J. Chem. · 2020 · 13 · 519910.1016/j.arabjc.2020.02.016 ↗
18. Tempelman · Appl. Catal., B · 2015 · 176–177 · 73110.1016/j.apcatb.2015.04.052 ↗
19. Zaikovskii · Kinet. Catal. · 2006 · 47 · 38910.1134/S0023158406030104 ↗
20. Song · Appl. Catal., A · 2017 · 530 · 1210.1016/j.apcata.2016.11.016 ↗
21. Xu · Catal. Today · 2017 · 279 · 11510.1016/j.cattod.2016.03.037 ↗
22. Liu · Fuel Process. Technol. · 2012 · 96 · 19510.1016/j.fuproc.2011.12.034 ↗
23. Matus · Eurasian Chem.-Technol. J. · 2010 · 12 · 110.18321/ectj19 ↗
24. Portilla · Catal. Sci. Technol. · 2015 · 5 · 380610.1039/C5CY00356C ↗
25. Kosinov · Angew. Chem., Int. Ed. · 2016 · 55 · 1508610.1002/anie.201609442 ↗
26. S.Herzog , K.Gustav and J.Strähle , in Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie , ed. G. Brauer , Ferdinand Enke Verlag , Stuttgart , 3rd edn, 1981 , vol. 3, pp. 1543–1544
27. Zeng · J. Cryst. Growth · 1998 · 186 · 39310.1016/S0022-0248(97)00493-4 ↗
28. Kosinov · J. Catal. · 2017 · 346 · 12510.1016/j.jcat.2016.12.006 ↗
29. Tan · Appl. Catal., A · 2019 · 580 · 11110.1016/j.apcata.2019.05.011 ↗
30. Abdelsayed · Fuel · 2015 · 139 · 40110.1016/j.fuel.2014.08.064 ↗
31. Aboul-Gheit · Fuel · 2011 · 90 · 304010.1016/j.fuel.2011.05.010 ↗
32. Burns · Catal. Today · 2006 · 114 · 38310.1016/j.cattod.2006.02.030 ↗
33. Liu · Chem. Commun. · 1997 · 145510.1039/A702731A ↗
34. Ma · J. Energy Chem. · 2013 · 22 · 110.1016/S2095-4956(13)60001-7 ↗
35. Pasupulety · J. Mater. Res. Technol. · 2021 · 14 · 36310.1016/j.jmrt.2021.06.058 ↗
36. Rodrigues · React. Kinet., Mech. Catal. · 2012 · 105 · 44110.1007/s11144-011-0401-5 ↗
37. Peters · ACS Catal. · 2023 · 1305610.1021/acscatal.3c02385 ↗
38. Guilherme Buzanich · J. Chem. Phys. · 2023 · 158 · 24420210.1063/5.0157194 ↗
39. Peters · Chem. Commun. · 2023 · 59 · 1212010.1039/D3CC03277A ↗
40. Kubota · J. Jpn. Pet. Inst. · 2006 · 49 · 12710.1627/jpi.49.127 ↗
41. Abdelsayed · Appl. Catal., A · 2015 · 505 · 36510.1016/j.apcata.2015.08.017 ↗
42. Lai · Environ. Prog. Sustainable Energy · 2016 · 35 · 33410.1002/ep.12322 ↗
43. Karakaya · Prog. Energy Combust. Sci. · 2016 · 55 · 6010.1016/j.pecs.2016.04.003 ↗
44. G.Brauer and A.Simon , in Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie , ed. G. Brauer , Ferdinand Enke Verlag , Stuttgart , 3rd edn, 1981 , vol. 3, pp. 1462–1476
45. Teixeira da Silva · Chem. Mater. · 1995 · 7 · 17910.1021/cm00049a027 ↗
46. Teixeira da Silva · J. Solid State Chem. · 1996 · 123 · 16810.1006/jssc.1996.0165 ↗
47. Wachs · Catal. Today · 2000 · 57 · 32310.1016/S0920-5861(99)00343-0 ↗
48. Ma · J. Catal. · 2002 · 208 · 26010.1006/jcat.2002.3540 ↗
49. Matus · Ind. Eng. Chem. Res. · 2007 · 46 · 406310.1021/ie0609564 ↗
50. Weckhuysen · Catal. Lett. · 1998 · 52 · 3110.1023/A:1019094630691 ↗
51. Song · Appl. Catal., A · 2014 · 482 · 38710.1016/j.apcata.2014.06.018 ↗
52. Kosinov · ACS Catal. · 2018 · 8 · 845910.1021/acscatal.8b02491 ↗
53. Beuque · Appl. Catal., B · 2022 · 309 · 12127410.1016/j.apcatb.2022.121274 ↗
54. Liu · Appl. Surf. Sci. · 2007 · 253 · 509210.1016/j.apsusc.2006.11.031 ↗
55. Kosinov · Angew. Chem., Int. Ed. · 2019 · 58 · 706810.1002/anie.201902730 ↗
56. Bornes · Eur. J. Inorg. Chem. · 2020 · 2020 · 186010.1002/ejic.202000050 ↗
57. Ziolek · Catal. Today · 2017 · 285 · 21110.1016/j.cattod.2016.12.013 ↗
58. Han · Appl. Catal., B · 2019 · 241 · 30510.1016/j.apcatb.2018.09.042 ↗
59. Wang · Cell Rep. Phys. Sci. · 2021 · 2 · 10030910.1016/j.xcrp.2020.100309 ↗
60. Kosinov · Angew. Chem., Int. Ed. · 2018 · 57 · 101610.1002/anie.201711098 ↗
61. Murugappan · Nat. Catal. · 2018 · 1 · 96010.1038/s41929-018-0171-9 ↗
62. Frank · Chem.–Eur. J. · 2013 · 19 · 1693810.1002/chem.201302420 ↗
63. Baltrusaitis · Appl. Surf. Sci. · 2015 · 326 · 15110.1016/j.apsusc.2014.11.077 ↗
64. Mehdad · J. Catal. · 2017 · 351 · 16110.1016/j.jcat.2017.04.022 ↗
65. Gupta · Sci. Rep. · 2018 · 8 · 1359710.1038/s41598-018-31989-z ↗
66. Wan · Angew. Chem., Int. Ed. · 2014 · 53 · 640710.1002/anie.201402998 ↗
67. Lezcano-González · Angew. Chem., Int. Ed. · 2016 · 55 · 521510.1002/anie.201601357 ↗
68. Gaur · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2020 · 22 · 1171310.1039/D0CP01506G ↗
69. Weckhuysen · J. Catal. · 1998 · 175 · 33810.1006/jcat.1998.2010 ↗
70. Wang · J. Catal. · 1997 · 169 · 34710.1006/jcat.1997.1712 ↗
71. Rahman · Appl. Catal., A · 2018 · 558 · 6710.1016/j.apcata.2018.03.023 ↗
72. Vollmer · J. Catal. · 2019 · 370 · 32110.1016/j.jcat.2019.01.013 ↗
73. Li · ACS Catal. · 2019 · 9 · 873110.1021/acscatal.9b02213 ↗
74. Tan · Appl. Catal., A · 2003 · 253 · 30510.1016/S0926-860X(03)00541-6 ↗
75. Karakaya · Ind. Eng. Chem. Res. · 2016 · 55 · 989510.1021/acs.iecr.6b02701 ↗
76. Liu · J. Catal. · 1999 · 181 · 17510.1006/jcat.1998.2310 ↗
77. Wong · Microporous Mesoporous Mater. · 2012 · 164 · 30210.1016/j.micromeso.2012.07.002 ↗
78. Vollmer · Chem. Sci. · 2018 · 9 · 480110.1039/C8SC01263F ↗
79. Rieg · J. Phys. Chem. C · 2022 · 126 · 1321310.1021/acs.jpcc.2c04114 ↗