Modifier effect in silica-supported FePO4 and Fe-Mo-O catalysts for propylene glycol oxidation

Currently, catalytic processing of biorenewable raw materials into valuable products attracts more and more attention. In the present work, silica-supported FePO4 and Fe-Mo-O catalysts are prepared, their phase composition, and catalytic properties are studied in the process of selective oxidation of propylene glycol into valuable mono- and bicarbonyl compounds, namely, hydroxyacetone and methylglyoxal. A comparative analysis of the main routes of propylene glycol adsorption with its subsequent oxidative conversion into carbonyl products is carried out. The DFT calculations show that in the presence of adsorbed oxygen atom, the introduction of the phosphate moiety to the Fe-containing site strengthens the alcohol adsorption on the catalyst surface with the formation of the 1,2-propanedioxy (–OCH(CH3)CH2O–) intermediate at the active site. The introduction of the molybdenum moiety to the Fe-containing site in the presence of the adsorbed oxygen atom is also energetically favorable, however, the interaction energy is found by 100 kJ/mol higher compared to the case with phosphate moiety that leads to an increase in the propylene glycol conversion while maintaining high selectivity towards C3 products. The catalytic properties of the synthesized ironcontaining catalysts are experimentally compared with those of Ag/SiO2 sample. The synthesized FePO4/SiO2 and Fe-Mo-O/SiO2 catalysts are not inferior to the silver-containing catalyst and provide ~70% selectivity towards C3 products, while the main part of propylene glycol is converted into methylglyoxal in contrast to the Ag/SiO2 catalyst featuring the selective transformation of only the secondary C-OH group in the substrate molecule under the studied conditions with the formation of hydroxyacetone. Thus, supported Fe-Mo-O/SiO2 catalysts are promising for the selective oxidation of polyatomic alcohols under low-temperature conditions

Фотоэлектрическая релаксационная спектроскопия монокристаллов GaSe

Обладающие ярко выраженной анизотропией физических свойств кристаллы GaSe перспективны для применений в нелинейной оптике, фотоэлектронике, фотовольтаике и т. д. Электрически активные дефекты в низкоомном GaSe исследованы достаточно подробно [1-4], в то время как требующиеся в ряде случаев для практического использования высокоомные кристаллы изучены значительно меньше. В настоящей работе представлены результаты исследований электрически активных дефектов в высокоомных монокристаллах GaSe методом фотоэлектрической релак- сационной спектроскопии (PICTS [5]). Кристаллы GaSe имели p-jvm проводимости с концентрацией носителей заряда 3 1 ( ) " см ' при 300 К. Омические контакты формировались серебряной пастой на лицевой (освещаемой) поверхности кристалла - плоскости скола. Качество контактов оценивали по вольтамперной характеристике, которая была линейна при комнатной температуре. Световое возбуждение падало перпендикулярно поверхности кристалла, параллельно оси с. Спектральный диапазон возбуждения выбирался из условия получения максимального фотоотклика и соответствовал энергии фотонов hv = 1,9-2,0 эВ. Плотность потока фотонов на поверхности образца составляла lu' см'^с"'. Для исключения влияния зависимости от температуры подвижности и времени жизни свободных носителей заряда при расчете спектров сигнал фотоотклика нормировался на величину стационарного фотоотклика

Фотоэлектрическая релаксационная спектроскопия монокристаллов GaSe

Обладающие ярко выраженной анизотропией физических свойств кристаллы GaSe перспективны для применений в нелинейной оптике, фотоэлектронике, фотовольтаике и т. д. Электрически активные дефекты в низкоомном GaSe исследованы достаточно подробно [1-4], в то время как требующиеся в ряде случаев для практического использования высокоомные кристаллы изучены значительно меньше. В настоящей работе представлены результаты исследований электрически активных дефектов в высокоомных монокристаллах GaSe методом фотоэлектрической релак- сационной спектроскопии (PICTS [5]). Кристаллы GaSe имели p-jvm проводимости с концентрацией носителей заряда 3 1 ( ) " см ' при 300 К. Омические контакты формировались серебряной пастой на лицевой (освещаемой) поверхности кристалла - плоскости скола. Качество контактов оценивали по вольтамперной характеристике, которая была линейна при комнатной температуре. Световое возбуждение падало перпендикулярно поверхности кристалла, параллельно оси с. Спектральный диапазон возбуждения выбирался из условия получения максимального фотоотклика и соответствовал энергии фотонов hv = 1,9-2,0 эВ. Плотность потока фотонов на поверхности образца составляла lu' см'^с"'. Для исключения влияния зависимости от температуры подвижности и времени жизни свободных носителей заряда при расчете спектров сигнал фотоотклика нормировался на величину стационарного фотоотклика

Silica-supported Fe-Mo-O catalysts for selective oxidation of propylene glycol

Selective oxidation of propylene glycol is studied over silica-supported FeMoO catalysts with different Mo/Fe molar ratio. The catalysts are synthesized by wetness impregnation method and characterized by XRD, UV–vis, Raman spectroscopy, TPR and DFT methods. The catalytic properties are tested under gas phase conditions at 350 °C. The selectivity towards methylglyoxal formation is shown to be determined by the Mo/Fe molar ratio. The 55% selectivity towards methylglyoxal is achieved at Mo/Fe molar ratio of 3:1 through OH activation and CH bond scission route. CC bond cleavage route results in predominant formaldehyde formation at the Mo/Fe molar ratio of 1:2