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【2h】

Dehydrogenation of Ethylene on Supported Palladium Nanoparticles: A Double View from Metal and Hydrocarbon Sides

机译：负载钯纳米颗粒对乙烯的脱氢：金属和烃侧的双视图

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Adsorption of ethylene on palladium, a key step in various catalytic reactions, may result in a variety of surface-adsorbed species and formation of palladium carbides, especially under industrially relevant pressures and temperatures. Therefore, the application of both surface and bulk sensitive techniques under reaction conditions is important for a comprehensive understanding of ethylene interaction with Pd-catalyst. In this work, we apply in situ X-ray absorption spectroscopy, X-ray diffraction and infrared spectroscopy to follow the evolution of the bulk and surface structure of an industrial catalysts consisting of 2.6 nm supported palladium nanoparticles upon exposure to ethylene under atmospheric pressure at 50 °C. Experimental results were complemented by ab initio simulations of atomic structure, X-ray absorption spectra and vibrational spectra. The adsorbed ethylene was shown to dehydrogenate to C2H3, C2H2 and C2H species, and to finally decompose to palladium carbide. Thus, this study reveals the evolution pathway of ethylene on industrial Pd-catalyst under atmospheric pressure at moderate temperatures, and provides a conceptual framework for the experimental and theoretical investigation of palladium-based systems, in which both surface and bulk structures exhibit a dynamic nature under reaction conditions.
机译：乙烯对钯的吸附，各种催化反应的关键步骤，可能导致各种表面吸附的物种和钯碳化物的形成，特别是在工业上相关的压力和温度下。因此，在反应条件下，在反应条件下的应用对于综合了解与PD催化剂的乙烯相互作用是重要的。在这项工作中，我们应用于原位X射线吸收光谱，X射线衍射和红外光谱，以遵循由2.6nm负载的钯纳米颗粒组成的工业催化剂的体积和表面结构在暴露于乙烯下，在大气压下暴露于乙烯50°C。 AB Initio模拟的原子结构，X射线吸收光谱和振动光谱互补实验结果。被吸附的乙烯显示为脱氢至C 2 H 3，C 2 H 2和C 2 H物种，并最终将其分解为碳化钯。因此，该研究揭示了在中等温度下大气压下的产业PD催化剂上乙烯的演化途径，为基于钯的系统进行了实验和理论研究提供了概念框架，其中两种表面和散装结构表现出动态性质在反应条件下。

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