24 d’abril de 2025
Publicacions
>
Article
No

Unveiling the pathways and site requirements of methanol oxidative dehydrogenation on MoO3/TiO2 catalysts: An operando-FTIR study

Publicat a: JOURNAL OF CATALYSIS. 447 116094- - 2025-07-01 447(), DOI: 10.1016/j.jcat.2025.116094

Autors:

Galdames, G; Fuentes, B; Gómez, D; Concepción, P; Jiménez, R; Karelovic, A
[+]

Afiliacions

ANID Millennium Sci Initiat Program, Millennium Nucleus Catalyt Proc Sustainable Chem C, Santiago 8320000, Chile - Autor o coautor
Univ Concepcion, Fac Engn, Dept Chem Engn, Carbon & Catalysis Lab CarboCat, Concepcion 4070386, Chile - Autor o coautor
Univ Politecn Valencia, Consejo Super Invest Cient UPV CSIC, Inst Tecnol Quim, Ave Naranjos S-N, Valencia 46022, Spain - Autor o coautor
Veure més

Resum

Methanol oxidative dehydrogenation was studied on sub-monolayer and crystalline MoO3/TiO2-supported catalysts using operando-FTIR spectroscopy. Results revealed two distinct methyl formate (MF) formation pathways, determined by the molybdenum oxide structure. Quantitative and qualitative evidence indicated that MF and dimethoxymethane (DMM) formation occur via distinct reaction intermediates. MF formation is linked to surface formate consumption, supported by the similarity between steady-state MF formation rate measured in a fixed-bed reactor and transient initial formate consumption rate determined by operando-FTIR. Apparent activation energies for HCOO* consumption (90 and 88 kJ mol-1) and MF formation (83 and 51 kJ mol-1) for 2.5 and 15 at. Mo nm- 2 samples, respectively, indicate that the formation pathway depends on the molybdenum oxide structure. Oligomeric, octahedral molybdenum oxide catalysts produce MF via adsorbed formate consumption, while crystalline MoO3 catalysts enable a parallel pathway, likely involving hemiacetal intermediates. This change in reaction pathway correlates with the structural transition from oligomeric to crystalline molybdenum oxide, as characterized by XRD, in situ Raman spectroscopy, FTIR of low-temperature CO adsorption, and XPS, among other techniques. The increase of surface formate consumption is related to the enhancement of the redox properties of the catalyst, attributed to interactions of molybdenum oxide with titania support and the presence of readily reducible Mo6+ sites that influence adsorbed formaldehyde reaction pathways. The observed activity and selectivity are explained by a three-active-site mechanism: molybdenum oxide redox sites for methanol dehydrogenation, molybdenum oxide acid sites for hemiacetal and DMM formation, and molybdenumtitania interfacial sites for HCOO* and MF formation.
[+]

Paraules clau

Hydrogen molybdenumIMetal-oxide catalystsMethanol oxidative dehydrogenationMethyl formateMolecular-structuresMolybdenum catalystsOperando-ftirQuantitative-determinationReaction mechanisSelective oxidationSurface-structuresTemperature co adsorption

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista JOURNAL OF CATALYSIS a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2025, es trobava a la posició 30/176, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Engineering, Chemical.

Independentment de l'impacte esperat determinat pel canal de difusió, és important destacar l'impacte real observat de la pròpia aportació.

Segons les diferents agències d'indexació, el nombre de citacions acumulades per aquesta publicació fins a la data 2026-04-02:

  • WoS: 2
  • Scopus: 2
[+]

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2026-04-02:

  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 8 (PlumX).
[+]

Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Aquest treball s'ha realitzat amb col·laboració internacional, concretament amb investigadors de: Chile.

[+]

Reconeixements vinculats a l’ítem

The authors thank the government of Chile for the financing assigned through the following projects: Millennium Science Initiative Program-NCN2021_090, CONICYT PIA/APOYO CCTE AFB170007, ANID-Chile. Gabriel Galdames acknowledges ANID (Chile) for the doctoral scholarship Beca de Doc.Nac./2020-21201192. Daviel Gomez acknowledges the MSCA postdoctoral fellowship from the Horizon Europe research and innovation program (Project 101154019-ADVCATALNANOMAT) . Patricia Concepcion acknowledges the Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades, grant number PID2021-1262350BC31, and Generalitat Valenciana (GVA) , grant number CIAICO/2021/2138. This study forms a part of the Advanced Materials programme and was supported by MCIN with funding from European Union Next Generation EU (PRTR-C17.11) (TED2021-130756B-C32) and by Generalitat Valenciana (ref MFA/2022/016) .
[+]