A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Ligand assisted hydrogenation of levulinic acid on Pt(111) from first principles calculations (2022)
Gell, L., & Honkala, K. (2022). Ligand assisted hydrogenation of levulinic acid on Pt(111) from first principles calculations. Catalysis Science and Technology, 12(6), 1850-1858. https://doi.org/10.1039/D1CY02048J
JYU-tekijät tai -toimittajat
Julkaisun tiedot
Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Gell, Lars; Honkala, Karoliina
Lehti tai sarja: Catalysis Science and Technology
ISSN: 2044-4753
eISSN: 2044-4761
Julkaisuvuosi: 2022
Volyymi: 12
Lehden numero: 6
Artikkelin sivunumerot: 1850-1858
Kustantaja: Royal Society of Chemistry
Julkaisumaa: Britannia
Julkaisun kieli: englanti
DOI: https://doi.org/10.1039/D1CY02048J
Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla
Julkaisukanavan avoin saatavuus: Osittain avoin julkaisukanava
Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX): https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/80163
Tiivistelmä
In this study, we investigate the hydrogenation reaction of levulinic acid to 4-hydroxypentanoic acid on ligand-modified Pt(111) using DFT. Modifying nanoparticle surfaces with ligands can have beneficial effects on the desired reaction such as improved selectivity or lower activation energies. The N3,N3-dimethyl-N2-(quinolin-2-yl)propane-1,2-diamine (AQ) ligand was selected to modify the surface, since it combines good surface adsorption properties with functional groups that can influence the reaction. The adsorption geometry of the AQ ligand was studied as well as the co-adsorption of a second AQ ligand for the possibility of self-assembly. We found that dissociated hydrogen from the Pt(111) surface can protonate the AQ ligand and discuss the role this plays on the mechanism of the hydrogenation reaction of levulinic acid (LA). By comparing the ligand-modified Pt(111) surface to the bare Pt(111) surface we show that the reaction changes from a step-wise to a concerted mechanism due to the influence of the ligand molecule. This demonstrates the effect that ligand-modified surfaces can have on catalyzing reactions and shows that desired reactions can be achieved by tuning the reaction environment.
YSO-asiasanat: hydraus; katalyysi; katalyytit; nanohiukkaset; platina
Liittyvät organisaatiot
Hankkeet, joissa julkaisu on tehty
- Räätälöidyt heterogeeniset katalyytit: funktionalisoitujen katalyyttien suunnittelu ja käyttö biomassapohjaisten raaka-aineiden jatkojalostuksessa
- Honkala, Karoliina
- Suomen Akatemia
OKM-raportointi: Kyllä
Raportointivuosi: 2022
JUFO-taso: 1